脫硫塔內(nèi)霧化蒸發(fā)及反應(yīng)特性數(shù)值模擬.pdf

1、在半干法煙氣脫硫工藝中,脫硫塔內(nèi)存在氣液固三相間復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程,漿滴的霧化和蒸發(fā)對(duì)于脫硫特性有重要影響。通過實(shí)驗(yàn)研究塔內(nèi)漿滴霧化蒸發(fā)問題十分困難。因此,本文采用FLUENT軟件對(duì)塔內(nèi)霧化蒸發(fā)以及SO2脫除過程進(jìn)行了模擬。首先對(duì)FLUENT中空氣輔助霧化模型和蒸發(fā)模型進(jìn)行研究。主要研究了模型參數(shù)對(duì)霧化蒸發(fā)的影響規(guī)律以及參數(shù)選取設(shè)定原則。結(jié)果表明,輔助空氣對(duì)噴嘴局部區(qū)域的流動(dòng)特性影響顯著,并可有效延長(zhǎng)液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間,但對(duì)霧化顆粒粒

2、徑無明顯影響。隨著液膜與空氣間最大速度差的增大,霧化顆粒粒徑減小,并且減小趨勢(shì)逐漸變緩；隨著液膜厚度增大,霧化顆粒粒徑增大。由于輔助空氣的存在,使得霧化角對(duì)霧化的影響不太明顯。采用空氣輔助霧化模型和蒸發(fā)模型以及選定的模型參數(shù),對(duì)脫硫塔內(nèi)的蒸發(fā)流動(dòng)特性進(jìn)行模擬計(jì)算,主要研究了工藝參數(shù)對(duì)塔內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和蒸發(fā)的影響規(guī)律。結(jié)果表明,入口煙氣流速和入口煙氣溫度是影響液滴蒸發(fā)的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。提高入口煙氣流速和入口煙氣溫度,均可加速液滴蒸發(fā)。提高輔

3、助空氣流量,使得噴嘴附近區(qū)域的速度增大,可延長(zhǎng)顆粒在塔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)距離。霧化液體流量對(duì)塔內(nèi)的流場(chǎng)和顆粒粒徑?jīng)]有明顯的影響,對(duì)塔內(nèi)溫度場(chǎng)影響顯著。入口加入中心鈍體可提高噴嘴附近區(qū)域的壁面速度,可有效防止噴嘴附近區(qū)域的液滴粘壁和結(jié)垢現(xiàn)象。上述研究可為工程設(shè)計(jì)或中間試驗(yàn)提供參考。建立了兩段含濕顆粒干燥模型,將該干燥模型與分段SO2傳質(zhì)模型及氣固雙流體模型耦合,編制了求解程序。應(yīng)用該程序通過“UDF”接口,對(duì)“FLUENT”計(jì)算軟件進(jìn)行二次開發(fā)。分