糖廠鍋爐煙道氣CO2吸附塔及吸附過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、分類號 ⅨQ 窆U D C碩士學(xué)位論文糖廠鍋爐煙道氣C 0 2 吸附塔及吸附過程數(shù)值模擬研究論文答辯日期吳林杰學(xué)科專業(yè) 化工過猩扭越指導(dǎo)教師 黃世生墮2 Q ! 墨! Q 5 學(xué)位授予日期糖廠鍋爐煙道氣C 0 2 吸附塔及吸附過程數(shù)值模擬研究摘要在甘蔗糖廠中，其鍋爐會產(chǎn)生大量的煙道氣，‘許多糖廠都是直接做排空處理，這既造成了資源的浪費(fèi)，又造成了環(huán)境的污染。如果在甘蔗糖廠亞硫酸法中的澄清階段添加適宜濃度的C 0 2 ，則可提高白糖的品質(zhì)。

2、所以為改良傳統(tǒng)亞硫酸法制糖工藝的不足和減少C 0 2 的排放量，將對變壓吸附濃縮C 0 2 進(jìn)行相關(guān)研究。本文主要使用計(jì)算機(jī)對糖廠鍋爐煙道氣C 0 2 濃縮吸附進(jìn)行了三個(gè)方面的模擬研究：首先使用A N S Y S 中應(yīng)力分析模塊對吸附塔進(jìn)行了強(qiáng)度校核、穩(wěn)定性分析和疲勞壽命估計(jì)，得出吸附和解吸過程中的最大應(yīng)力分別為1 2 5 ．4 3 Ⅷa 和2 4 ．1 31 V l P a ，結(jié)合分析設(shè)計(jì)理論得出糖廠鍋爐煙道氣C 0 2 濃縮吸附塔的

3、強(qiáng)度、穩(wěn)定性都符合安全要求；理論疲勞壽命約2 7 年，超過其設(shè)計(jì)壽命。再使用F L U E N T 軟件對其流場進(jìn)行數(shù)值模擬，重點(diǎn)是對進(jìn)口管到吸附劑之間的區(qū)域進(jìn)行流場分析，比較了板式分布器在不同傾角下的布?xì)庑Ч?，得出有較好布?xì)庑Ч膬A角為2 5 0 “ - 一4 0 0 ；比較了原始分布器與中間板不開孔、中間板改為d , T L 、中間加擋板的分布器，得出中間板不開孔和中間板改為d , T L 的分布器的布?xì)庑Ч純?yōu)于原始分布器，中間加

4、擋板的分布器布?xì)庑Ч焕硐搿Ｗ詈笫褂肁 s p e n A d s o r p t i o n 軟件對經(jīng)過預(yù)處理的鍋爐煙道氣進(jìn)行吸附過程模擬。在L a n g m u i r l 吸附模型下，比較了不同壓力、溫度、C 0 2 的傳質(zhì)系數(shù)、吸附劑的堆積密度、顆粒直徑對C 0 2 吸附過程的影響。以硅膠作為吸附劑，得出C 0 2 在2 0 0 k P a 、2 9 8 ．1 5 K 下的穿透時(shí)間為1 1 0S ，吸附量為1 ．2 x 1 0