橫向沖刷式降膜濕法脫硫反應(yīng)器的模擬研究.pdf

1、大氣污染,尤其SO2污染是我國環(huán)境污染問題中日顯突出的問題,直接燃煤是造成我國大氣SO2污染嚴(yán)重的重要原因。目前，SO2污染已成為制約我國經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，控制SO2污染勢在必行。燃煤鍋爐煙氣脫硫(FGD)仍是當(dāng)今世界能大規(guī)模減排SO2的唯一途徑。在FGD技術(shù)中,石灰石濕法煙氣脫硫(WFGD)仍占主導(dǎo)地位。
　　傳統(tǒng)的濕法煙氣脫硫技術(shù)成本高，投資大，而且普遍存在腐蝕嚴(yán)重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題，同時

2、由于煙氣攜帶液滴，易引起背部設(shè)備的腐蝕，針對上述問題結(jié)合降膜式反應(yīng)器以及雙循環(huán)濕式脫硫法的特點，首次提出了一種新型的氣液反應(yīng)器——橫向沖刷式雙循環(huán)降膜濕法脫硫反應(yīng)器，本文是對于這種新型的降膜濕法脫硫反應(yīng)器進行數(shù)值模擬，與實驗數(shù)據(jù)進行對比，驗證實驗結(jié)果。通過對該反應(yīng)器脫硫過程的研究，旨在開發(fā)出一種適合我國國情的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煙氣脫硫技術(shù)，并將該技術(shù)應(yīng)用于脫除煙氣中SO2。該反應(yīng)器在保證較高煙氣脫硫效率的同時，能有效地減輕或防止尾部煙

3、氣帶水現(xiàn)象，從而減輕尾部設(shè)備的腐蝕，并通過簡化脫硫系統(tǒng)達到降低設(shè)備投資和運行費用目的，進而推動脫硫設(shè)備國產(chǎn)化的進程。
　　本文推導(dǎo)了堿性漿液脫硫量的計算公式，并基于FLUENT計算軟件對兩種不同工況的出口煙氣的SO2濃度進行了數(shù)值模擬，最后建立了液相側(cè)傳質(zhì)-反應(yīng)模型和橫向沖刷降膜式脫硫傳質(zhì)-反應(yīng)過程求解方法，這必將對橫向沖刷式脫硫反應(yīng)器的設(shè)計和優(yōu)化提供理論上的支撐和依據(jù)。
　　本文首先對橫向沖刷降膜濕法脫離器降膜結(jié)構(gòu)圓管與翅

4、片管脫硫過程脫離效率進行了比較和數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)從脫硫效果上看翅片管結(jié)構(gòu)優(yōu)于圓管結(jié)構(gòu)。為了研究翅片管結(jié)構(gòu)參數(shù)對脫硫過程的影響，結(jié)合實驗單循環(huán)降膜式脫硫裝置對5種結(jié)構(gòu)參數(shù)翅片管束在不同工況下進行了對比分析模擬，模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好，表明了8-90°翅片管束在所有翅片管束結(jié)構(gòu)中脫硫效率是最高的，具有較好的傳質(zhì)特性。同時對于不同入口煙氣速度和不同脫硫反應(yīng)器中煙氣溫度對于脫硫效率影響進行了模擬，結(jié)果表明隨著入口煙氣速度的增加脫硫反應(yīng)器中的脫