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(guó)環(huán)境污染問(wèn)題中日顯突出的問(wèn)題,直接燃煤是造成我國(guó)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(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，控制SO2污染勢(shì)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(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高及易造成二次污染等問(wèn)題，同時(shí)

2、由于煙氣攜帶液滴，易引起背部設(shè)備的腐蝕，針對(duì)上述問(wèn)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(diǎn)，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(duì)于這種新型的降膜濕法脫硫反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)對(duì)該反應(yīng)器脫硫過(guò)程的研究，旨在開發(fā)出一種適合我國(guó)國(guó)情的、具有自主知識(shí)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(shí)，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(guò)簡(jiǎn)化脫硫系統(tǒng)達(dá)到降低設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用目的，進(jìn)而推動(dòng)脫硫設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。
　　本文推導(dǎo)了堿性漿液脫硫量的計(jì)算公式，并基于FLUENT計(jì)算軟件對(duì)兩種不同工況的出口煙氣的SO2濃度進(jìn)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(guò)程求解方法，這必將對(duì)橫向沖刷式脫硫反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論上的支撐和依據(jù)。
　　本文首先對(duì)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(guò)程脫離效率進(jìn)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(duì)脫硫過(guò)程的影響，結(jié)合實(shí)驗(yàn)單循環(huán)降膜式脫硫裝置對(duì)5種結(jié)構(gòu)參數(shù)翅片管束在不同工況下進(jìn)行了對(duì)比分析模擬，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)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(shí)對(duì)于不同入口煙氣速度和不同脫硫反應(yīng)器中煙氣溫度對(duì)于脫硫效率影響進(jìn)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