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循环流化床脱硫塔气固两相流场优化数值模拟研究.pdf

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循环流化床脱硫塔气固两相流场优化数值模拟研究.pdf

上传人:1322891254 2014/9/22 文件大小:0 KB

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循环流化床脱硫塔气固两相流场优化数值模拟研究.pdf

文档介绍

文档介绍:摘要根据拟建的循环流化床脱硫塔实际结构和运行参数,通过建立数值模拟平台对循环流化床脱硫循环流化床烟气脱硫是以循环流化床原理为基础,通过固体吸收剂在反应塔内多次的再循环,使烟气中胛占脸浞纸哟ィ佣蟠蟮靥岣呶占恋睦寐省塔内气固两相流场进行数值模拟试验。对塔内气、固两相流动分别采欧拉方法和拉格朗同方法进行处理,即用欧拉方法模拟连续的气相,用拉格朗日方法跟踪计算离散颗粒相。将气相场看作粘性流体紊流流动,对连续气相采用基于匠痰耐牧鱧—P停岳肷⒖帕O嗖捎弥苯幽D饷商乜诺方法求解。由于脱硫塔内颗粒的体积浓度相对较稀,采用单相耦合方法,。对目前厂家所采取的初始方案,脱硫塔内进气口对面一侧的流速大于进气口侧的流速,塔体内在进气口一侧存在显著的回流。塔内气固两相流场存在显著的不对称性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟平台上对大量设想的调节方案进行了尝试、比较和筛选。模拟结果表明:采用调整文丘里管直径、加装直导流板或加装弯曲导流板均能够使塔内气固两相流场达到理想对称状态,使得塔内流场明显改善:其中,加装弯曲导流板调节方案所得流场最好,改变文丘里管直径和加装直导流板方案淌┕と菀祝ǜ谋湮那鹄锕苤本兜鹘诜桨讣庸だ眩幼靶剂靼逅斐傻淖枇损失相对较大,全面考虑则加装弯曲导流板调节方案效果晟佳。在此基础攵匝妨骰不亓吓缈诘母鍪臀恢枚运诹鞒〔挠跋旖辛吮冉虾吞教帧结果表明:针对四种不同的方案在设计工况条件下,安装三个脱硫剂喷口时塔体颗粒分布不够均匀,增加到四个喷口以后颗粒分布明显均匀,增加到六个甚至八个喷口虽然可以得到更好的调节效果,但是安装难度和成本也都要相应变大,因此可认为四个脱硫剂喷口对置最合适。上述对脱硫塔结构调节方案的研究以及对同料喷个数和位置的研究,都是为了能增加摄终循环流化床的脱硫效率。从脱硫反应的数值模拟结果可以看出,经过调整流场后各方案的脱硫效率均要高于流场调整前的脱硫效率,这主要是由于流场分布均匀,增加了气崮两相接触所造成。不同调节方案的脱硫效果略有差异,管径调节方案的脱硫效率最高,加装直导流板调节方案次之,而加装弯曲导流板调节方案增加的最少,但与初始方案相比均能显著的提高脱硫效率。关键词:循环流化床;烟气脱硫;数值模拟;流场优化;喷口优化;脱硫反应东南大学硕上学位论文
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劾肄研究生签名趔日期:型裙厘日期:翌兰:号东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:导师签名本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任伺贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第一章绪论课题的研究背景出的方而测结果根据对主要大气污染物的分类统计分析,其来源可概括为三大方面:剂先忌眨瞪在直接燃烧的燃料中,燃煤排放的大气污染物数量约占燃料燃烧排放总量的%,大气中%煤中的含硫量将逐年增大,加上煤炭产量的逐年提高,总的昱欧帕恳步鹉暝龃蟆N夜鶶亿吨,呐欧帕渴蚨郑晡夜禾肯牧课亿吨,欧帕看能源工业是国民经济的基础。随着工业化进程的持续发展和人民生活水平的不断提高,社会剥能源的需求量越米越大,能源利用过程中的环境污染问题也日益严重,其中大气污染是一个较为突过程;煌ㄔ耸洹T谖夜馊掷丛床拇笃廴疚锼嫉谋壤直鹪嘉ァ%的,%的サ腘以及%的粉尘均来自煤炭的直接燃烧【=屑旱闹苯尤烧是我国大气污染物的主要来源。我国是世界最大的煤炭生产国和消费国,┝サ姆⒌缒茉础サ墓ひ等剂虾投Αサ拿裼媚茉础サ幕ぴ稀9家科委中固科技促进发展研究中心年对我国的能源结构作了预测,具体数据见表4颖中可以看出,到本世纪五十年代,煤炭仍将是我国主要的一次能源,而且随着煤层开采深度的增加,排放量与煤炭消耗量有着密切关系,.年两者的相关系数达到”。年我国煤炭消耗量为万吨,已经超过美国成为世界欧诺谝淮蠊H绻俨徊扇∮行Т胧晡夜鶶排放总量将达到万吨,给环境造成巨大危害。燃煤廴究刂剖俏夜壳叭似廴究刂屏煊蜃罱迫的任务,是国民经济发展过程中必须解决的重火问题【表夜淮文茉垂钩杀壤%年份煤炭石油