论文部分内容阅读
鉴于当前严峻的大气污染形势和污染物排放标准的逐步趋严,烟气净化成为环境领域热门的研究课题之一。继火电行业实施常规大气污染物超低排放控制后,非电行业,尤其钢铁行业的大气污染物排放引起高度重视。旋转喷雾干燥法(SprayDryerAbsorber,以下简写为SDA)脱硫工艺常用于钢铁行业烧结、球团工序中硫氧化物的排放控制。但该技术脱除效率偏低,需对SDA塔进行技术升级和改进,以实现SO2和SO3的超低排放,有效地降低钢铁行业SO2和SO3的排放,其对改善大气环境具有重要的意义。
本文利用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,以下简写为CFD)技术对SDA塔内烟气流场、温度场、浓度场等多项参数进行模拟,并将模拟分析结果与实际工程现场测试数据进行对比和验证,进一步优化计算模型,提出SDA塔的改进方案,以指导工程改造。论文主要研究内容和结果如下:
一、针对SDA塔实际工况建立了相应的数理模型,并通过模拟其实际运行边界条件验证了该模型的准确性。同时通过对不同工况下的SDA塔内的模拟结果进行了分析与对比,探究了处理烟气量和吸收剂Ca(OH)2浓度对SDA塔内化学反应过程和脱硫效率的影响规律。
二、提出了对中央进气道导流板的改进方案,即通过改变其叶片数提高气液两相流绕塔运动的均匀性,以促进塔内化学反应的进行并减少设备的不均匀磨损。通过分析模拟结果发现将叶片增加到20片可改善烟气流动状况。
三、在吸收塔内总喷淋浆液量不变的前提下,提出了不同的旋转雾化器布置方案,模拟结果表明该方案可有效地提高脱硫效率,且旋转雾化器的个数越多,布置越均匀,越有利于效率的提高,当布置4个旋转雾化器时,SO2的脱除效率由82.96%提升至89.48%,SO3的脱除效率由99.28%提升至99.74%。
本文利用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,以下简写为CFD)技术对SDA塔内烟气流场、温度场、浓度场等多项参数进行模拟,并将模拟分析结果与实际工程现场测试数据进行对比和验证,进一步优化计算模型,提出SDA塔的改进方案,以指导工程改造。论文主要研究内容和结果如下:
一、针对SDA塔实际工况建立了相应的数理模型,并通过模拟其实际运行边界条件验证了该模型的准确性。同时通过对不同工况下的SDA塔内的模拟结果进行了分析与对比,探究了处理烟气量和吸收剂Ca(OH)2浓度对SDA塔内化学反应过程和脱硫效率的影响规律。
二、提出了对中央进气道导流板的改进方案,即通过改变其叶片数提高气液两相流绕塔运动的均匀性,以促进塔内化学反应的进行并减少设备的不均匀磨损。通过分析模拟结果发现将叶片增加到20片可改善烟气流动状况。
三、在吸收塔内总喷淋浆液量不变的前提下,提出了不同的旋转雾化器布置方案,模拟结果表明该方案可有效地提高脱硫效率,且旋转雾化器的个数越多,布置越均匀,越有利于效率的提高,当布置4个旋转雾化器时,SO2的脱除效率由82.96%提升至89.48%,SO3的脱除效率由99.28%提升至99.74%。