橫向沖刷式降膜濕法脫硫反應器的模擬研究.pdf

1、大氣污染,尤其SO2污染是我國環(huán)境污染問題中日顯突出的問題,直接燃煤是造成我國大氣SO2污染嚴重的重要原因。目前，SO2污染已成為制約我國經濟、社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，控制SO2污染勢在必行。燃煤鍋爐煙氣脫硫(FGD)仍是當今世界能大規(guī)模減排SO2的唯一途徑。在FGD技術中,石灰石濕法煙氣脫硫(WFGD)仍占主導地位。
　　傳統(tǒng)的濕法煙氣脫硫技術成本高，投資大，而且普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題，同時

2、由于煙氣攜帶液滴，易引起背部設備的腐蝕，針對上述問題結合降膜式反應器以及雙循環(huán)濕式脫硫法的特點，首次提出了一種新型的氣液反應器——橫向沖刷式雙循環(huán)降膜濕法脫硫反應器，本文是對于這種新型的降膜濕法脫硫反應器進行數(shù)值模擬，與實驗數(shù)據(jù)進行對比，驗證實驗結果。通過對該反應器脫硫過程的研究，旨在開發(fā)出一種適合我國國情的、具有自主知識產權的煙氣脫硫技術，并將該技術應用于脫除煙氣中SO2。該反應器在保證較高煙氣脫硫效率的同時，能有效地減輕或防止尾部煙

3、氣帶水現(xiàn)象，從而減輕尾部設備的腐蝕，并通過簡化脫硫系統(tǒng)達到降低設備投資和運行費用目的，進而推動脫硫設備國產化的進程。
　　本文推導了堿性漿液脫硫量的計算公式，并基于FLUENT計算軟件對兩種不同工況的出口煙氣的SO2濃度進行了數(shù)值模擬，最后建立了液相側傳質-反應模型和橫向沖刷降膜式脫硫傳質-反應過程求解方法，這必將對橫向沖刷式脫硫反應器的設計和優(yōu)化提供理論上的支撐和依據(jù)。
　　本文首先對橫向沖刷降膜濕法脫離器降膜結構圓管與翅

4、片管脫硫過程脫離效率進行了比較和數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)從脫硫效果上看翅片管結構優(yōu)于圓管結構。為了研究翅片管結構參數(shù)對脫硫過程的影響，結合實驗單循環(huán)降膜式脫硫裝置對5種結構參數(shù)翅片管束在不同工況下進行了對比分析模擬，模擬結果與實驗結果吻合較好，表明了8-90°翅片管束在所有翅片管束結構中脫硫效率是最高的，具有較好的傳質特性。同時對于不同入口煙氣速度和不同脫硫反應器中煙氣溫度對于脫硫效率影響進行了模擬，結果表明隨著入口煙氣速度的增加脫硫反應器中的脫