循環(huán)流化床脫硫反應器流動特性的實驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、循環(huán)流化床煙氣脫硫技術是近年來國內外正在研究開發(fā)的一種先進的脫硫技術，具有廣泛的應用前景。本文以循環(huán)流化床脫硫反應器為研究對象，建立的模擬實驗裝置采用了工業(yè)上廣泛使用的新型文丘里氣體分布器，對提升管內的流動狀況進行氣相和氣固兩相流動實驗研究和數(shù)值模擬計算，真實地描述了其流動特征，并提出評價流動特征的方法。研究結果為優(yōu)化文丘里氣體入口結構及循環(huán)流化床內氣固兩相傳質、傳熱的研究及工藝設計提供了有益參考。 通過對氣體單相流動的實驗研

2、究和數(shù)值模擬，確定了數(shù)值模擬計算結果與實驗值的吻合性，揭示了裝置側向進氣結構特征和回料裝置的存在嚴重影響提升管內氣體流動分布，使回料管下游產(chǎn)生了漩渦。在運用雙方程k-ε模型進行數(shù)值模擬的基礎上，提出了用氣體速度分布不均勻度概念和盲區(qū)百分比概念，對提升管內的氣體流場進行量化分析； 采用光纖探頭測試技術，對不同工況下提升管內局部顆粒濃度的徑向分布進行了實際測量，結果表明，實驗裝置側向進氣結構和回料裝置的存在嚴重影響提升管內氣固流場

3、分布，提升管內顆粒的流動出現(xiàn)了嚴重的偏流，截面上局部顆粒濃度徑向分布極不均勻；改進后的進氣裝置下，顆粒濃度分布明顯改善； 建立了以顆粒動力學理論為基礎的雙流體模型，模型中考慮了固體顆粒對氣相湍流的影響，修正了氣固兩相流動中的湍流動能k和湍流動能耗散率ε輸運方程的源項，對實驗裝置進行了模擬計算。結果表明，所建的數(shù)學模型較好地反映了流化床反應器中的氣固兩相流動狀況； 設計了工業(yè)裝置，并利用所建的氣固兩相流動模型，對其氣固