粉粒噴動(dòng)床半干法煙氣脫硫反應(yīng)的數(shù)值模擬及氣固兩相流動(dòng)PIV實(shí)驗(yàn).pdf

1、二氧化硫排放量的90％來自于燃煤，排入空氣中，在適當(dāng)氣象條件下氧化成硫酸和硫酸鹽，形成了霧霾天氣，還會(huì)造成嚴(yán)重的酸雨問題。目前，各國(guó)學(xué)者先后研究出了各種脫硫技術(shù)。粉-粒噴動(dòng)床半干法煙氣脫硫技術(shù)具有脫硫率高，吸收劑利用率高，對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，成為一種極具有前景的脫硫技術(shù)。
　　本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中噴動(dòng)床進(jìn)行數(shù)值模擬分析。在噴動(dòng)床內(nèi)半干法煙氣脫硫過程中建立水發(fā)生汽化的數(shù)學(xué)模型來研究該過程中的傳質(zhì)傳熱，采用雙流體模型最終獲得粉-粒噴動(dòng)床

2、內(nèi)水汽化結(jié)果。表明，噴射區(qū)和環(huán)隙區(qū)外側(cè)是發(fā)生水汽化最主要的兩個(gè)區(qū)域，在噴射區(qū)和環(huán)隙區(qū)外側(cè)產(chǎn)生的氣相水隨著氣流進(jìn)入床周圍區(qū)域，在料漿入口處和噴泉區(qū)頂部水相體積分?jǐn)?shù)較大。氣體溫度在入口處最高，其次是噴射區(qū)、噴泉區(qū)外側(cè)和環(huán)隙區(qū)外側(cè)。
　　分析了脫硫反應(yīng)過程中各個(gè)步驟，通過簡(jiǎn)化假設(shè)脫硫反應(yīng)過程將整個(gè)過程轉(zhuǎn)化為兩個(gè)相之間的傳質(zhì)控制過程，并建立反應(yīng)模型來研究半干法煙氣脫硫過程中的脫硫反應(yīng)特性，采用雙流體模型模擬粉-粒噴動(dòng)床內(nèi)脫硫反應(yīng)過程，模擬

3、結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，液相水分布最多的區(qū)域在環(huán)隙區(qū)，脫硫反應(yīng)發(fā)生的最主要的區(qū)域也在環(huán)隙區(qū)。反應(yīng)產(chǎn)物在環(huán)隙區(qū)和噴動(dòng)床出口處有所堆積。反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，反應(yīng)脫硫效率比文獻(xiàn)模擬值稍微有所增加，但是仍略低于實(shí)驗(yàn)值，仍需進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化模型來提高計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　將縱向渦流發(fā)生器引入噴動(dòng)床內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)體系，期望氣相經(jīng)過縱向渦流發(fā)生器產(chǎn)生縱向渦，從而帶動(dòng)顆粒相實(shí)現(xiàn)渦流運(yùn)動(dòng)，以期達(dá)到強(qiáng)化噴動(dòng)床內(nèi)噴射區(qū)及環(huán)隙區(qū)內(nèi)氣體、顆粒的橫向混合