濾料吸附劑層脫除元素汞過程的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，人們對煤燃料的需求量迅速增加，煤燃燒后的煙氣中氣態(tài)汞含量增大，汞會影響動植物生長，以及和人們的身體健康，所以燃煤汞污染控制問題已是全球環(huán)保熱點問題，我國對此也高度的重視。
　　本文通過系統(tǒng)的評述氣態(tài)汞脫除的理論研究現(xiàn)狀及其進展，噴入吸附劑結(jié)合布袋除塵器對汞污染控制技術(shù)，已被認為是一種不錯的汞控制方法而運用在燃煤電廠中。由于煙道中噴入的吸附劑顆粒小，能很好的在濾袋表面附著形成吸附劑層，有利于煙氣中的汞進一步脫

2、除。因此，本文著重研究煙道中噴入（活性炭）吸附劑在布袋除塵器上形成的吸附劑層對脫除氣態(tài)汞的影響。
　　首先，為了宏觀了解吸附劑層對汞的吸附作用，對以活性炭作為吸附劑層為研究對象建立二維多孔介質(zhì)等溫吸附傳質(zhì)模型。然后利用FLUENT軟件對該數(shù)學(xué)模型進行了數(shù)值計算，其中借助了UDF描述汞吸附過程，分析濾袋上形成的吸附劑層對汞脫除過程的影響。模擬發(fā)現(xiàn):溫度對吸附劑脫除氣態(tài)零價汞的吸附量比值影響不大（吸附量/飽和吸附量）;而空隙率、過濾速

3、度與進口濃度的變化對吸附量比值都能產(chǎn)生很大影響。
　　其次，建立吸附劑層隨吸附劑加載量在一個過濾周期內(nèi)變化的二維吸附劑層脫除氣態(tài)零價汞控制數(shù)學(xué)模型，主要考慮以氣態(tài)汞與吸附劑顆粒表面兩相界面之間的傳質(zhì)（相際傳質(zhì)）作為吸附過程的傳質(zhì)阻力，分析相際傳質(zhì)對汞脫除影響因素，利用數(shù)學(xué)軟件MATLAB對數(shù)學(xué)模型進行求解。只考慮外傳質(zhì)的阻力，以BPL活性炭為例的吸附劑層脫除零價汞在進口濃度在50～200μg/m3、速度0.5～3m/min、孔隙率