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1、第31卷第3期现代化工Mar.20112011年3月ModernChemicalIndustry#77#信息技术应用海水脱硫散堆填料塔的数值模拟及传质计算1123高梅杉,王世和,王小明,郭明春(1.东南大学土木工程学院,江苏南京210096;2.国电环境保护研究院,江苏南京210013;3.上海霍林化工设备工程有限公司,上海200127)摘要:采用体积平均法建立了描述散堆填料塔内气、液两相的流动模型;在双膜理论的基础上建立了平均体积传质模型。通过数值计算,获取了在不同液气比下塔内流体速度、孔隙率分布、压力分
2、布及脱硫效率,并就压力损失和脱硫效率与实验值进行了对比,预测值与实验值吻合较好,趋势完全一致。分析填料塔内海水的速度分布矢量图和填料塔中间高度断面上的速度分布图发现,靠近壁面处存在着显著的壁流现象,并在沿流方向上液体有向壁区积聚的趋势,壁流现象变得更严重。由3种填料径向孔隙率分布图可看出,近壁面处的孔隙率明显高于中间区域,表明这是形成壁流的原因所在。关键词:海水脱硫;散堆填料;数值模拟;传质计算中图分类号:TQ085147文献标识码:A文章编号:0253-4320(2011)03-0077-05CFDsim
3、ulationandcalculationofmasstransferofrandompackingcolumnswithinseawaterdesulfurization1123GAOMei-shan,WANGShi-he,WANGXiao-ming,GUOMing-chun(1.CollegeofCivilEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China;2.StatePowerEnvironmentalProtectionResearchInsti
4、tute,Nanjing210013,China;3.ShanghaiHuolinEngineeringPlasticsCo.,Ltd.,Shanghai200127,China)Abstract:Withthevolumeaveragemethod,gas-liquidtwo-phaseflowCFDmodelisestablishedtodescribeseawaterdesulfulrizationinrandompackingcolumn.Basedonthetwo-filmtheory,theav
5、eragevolumetricmasstransfermodelisestablished.Bynumericalcalculation,theflowvelocity,porositydistribution,pressuredistributionanddesulfurizationefficiencyofdifferentliquid/gasratioareobtained.Pressurelossanddesulfurizationefficiencyarecomparedwithexperimen
6、taldata,thepredictionresultsandexperimentalresultsarewellconsistent,whichisexactlythesametrend.Combinationofseawatervelocityvectorinpackedcolumnsandthevelocityprofileofthesectiononthemiddlehighofthepacedtower,itisfoundthereisasignificant-wallflow.phenomena
7、,andthereisaaccumulationtrendnearthewallalongthedirectionoftheliquidflow,andthewallflowbecomesmuchmoreserious.Accordingtothechartofthethreekindsoffillerporositydistributionontheradialdirection,itcanbeseenthatporositynearthewallissignificantlyhigherthanthat
8、ofthemiddleregion,itisstatedthatthisisthereasonfortheformationofwallflow.Keywords:seawaterdesurfurization;randompackingcolumns;CFDsimulation;calculationofmasstransfer海水脱硫是以天然海水作为吸收剂脱除烟气中散堆填料的流体及传质计算方面的研究较少。国内
