文丘里洗滌器凈化生物質(zhì)燃?xì)饨褂吞匦缘难芯?pdf

1、熱解氣化技術(shù)能夠?qū)⒌推肺坏墓虘B(tài)生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成高品位的可燃?xì)怏w，可以提高能量密度和燃燒特性，并作為清潔能源替代天然氣用于生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)也能解決農(nóng)村和林業(yè)地區(qū)豐富生物質(zhì)資源儲(chǔ)存、運(yùn)輸困難問題，是實(shí)現(xiàn)廢棄生物質(zhì)資源規(guī)模化利用的重要技術(shù)手段。但是目前熱解氣化過程中不可避免的產(chǎn)生焦油等副產(chǎn)物，使得該技術(shù)尚需加深對產(chǎn)品氣凈化技術(shù)的研究，探索合理的工作參數(shù)，揭示除焦過程機(jī)理，為氣化燃?xì)馄焚|(zhì)預(yù)測與控制、除焦設(shè)備優(yōu)化提供依據(jù)。
　　 以文丘

2、里洗滌器凈化生物質(zhì)燃?xì)饧夹g(shù)為研究對象，通過分析文丘里管內(nèi)部流場中的生物質(zhì)燃?xì)狻⑾礈靹﹥艋橘|(zhì)與焦油液滴顆粒之間的相互影響作用，從流體力學(xué)基本定律出發(fā)研究流體運(yùn)動(dòng)的流場特性。文丘里管內(nèi)部主要凈化工作區(qū)域流場為湍流流動(dòng)，符合連續(xù)介質(zhì)流動(dòng)特征，通過分析不同k-ε模型的連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、湍動(dòng)能方程和湍流耗散率方程，得出標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型適合于文丘里管內(nèi)氣液流動(dòng)湍流流場的計(jì)算，為復(fù)雜混合流場的模擬計(jì)算提供了數(shù)學(xué)模型。
　　 基于CFD計(jì)算

3、方法，根據(jù)文丘里管幾何尺寸確定的基本原則建立文丘里模型，避免以往實(shí)驗(yàn)研究在文丘里管壁多處開孔對內(nèi)部流場的影響，模擬分析凈化過程中的流場分布，研究文丘里高效去除微細(xì)焦油顆粒機(jī)理。仿真結(jié)果表明:文丘里管內(nèi)靜壓場與速度場均呈現(xiàn)梯級分布層界明顯的特點(diǎn)，收縮段和喉管段流體流通截面的收縮導(dǎo)致氣流劇烈加速，并在喉口處達(dá)到最大值，造成燃?xì)鈿饬髋c洗滌劑之間的相對運(yùn)動(dòng)速度加大，提高碰撞機(jī)率。由等動(dòng)壓與湍流動(dòng)能分布云圖得出:燃?xì)饬鲾y帶焦油顆粒沖擊碰撞洗滌劑液

4、滴形成強(qiáng)烈的湍流區(qū)，促進(jìn)了焦油的凈化，但也是造成文丘里洗滌器壓力損耗的主要區(qū)域。
　　 文章以提高文丘里凈化效率與降低壓力損耗為主線，通過搭建生物質(zhì)氣化及燃?xì)鈨艋到y(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，得出文丘里洗滌器合適的幾何參數(shù)選取值是:喉管段長度L0為80～100mm、收縮角a1為24°，擴(kuò)散角a2為6～7°;獲得在文丘里主要工作參數(shù)中影響凈化效率與壓力損失的主次順序均是:喉口速度＞液氣比＞入口焦油含量，即:喉口氣速越高、液氣比越大時(shí)文丘里凈化效率越

5、高，但其總體壓力損耗也越大。在本文研究范圍內(nèi)綜合凈化效率和壓力損失兩方面的考察因素得出結(jié)果為:文丘里入口焦油含量對凈化性能的影響不大;喉口氣速的合適范圍為90～120 m/s，最優(yōu)水平為90 m/s;液氣比較為合理的工作區(qū)間為1～2 L/m3，其最優(yōu)水平為2 L/m3;取最優(yōu)水平時(shí)的凈化效率為90％，總體壓力損失為7kPa，與喉口氣速120m/s、液氣比3 L/m3時(shí)相比，凈化效率略有降低，而壓力損失減小約6kPa。本文的研究工作可以改