新型离心式脱硫塔气液两相流数值模拟.pdf

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1、第6卷第9期环境工程学报Vo1．6．No．92012年9月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringSep．2012新型离心式脱硫塔气液两相流数值模拟李立清胡蔷黄贵杰叶恒棣(1．中南大学能源科学与工程学院，长沙410083；2中冶长天国际工程有限责任公司，长沙410006)摘要利用FLUENT软件和SIMPLE算法对新型旋流脱硫塔的气液两相流场进行了数值模拟。计算中气相采用了RSM湍流模型，颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。分析结果表明，气相流场具有强旋流特性；喷射液滴的直径、喷淋量和烟气流速影响其在塔内的分布：喷射液滴粒径越大、喷

2、射量越小、烟气流速越大，人口段降温越少；塔体上方截面平均浓度随液滴粒径的增加而降低，随液气比的增加而增加，随烟气流速的增加会先增加至最高值然后降低。喷淋液滴在其他运行参数不变时，平均粒径范围为0．5—1mln，会对进口烟气起到较好的净化与降温的作用，并使塔体上方喷淋液滴在截面=4．15ITI处浓度分布均匀且覆盖率高；在保证液滴粒径较小时，通过降低烟气流速或增加喷淋量可提高液滴喷淋覆盖率，使得烟气与喷淋充分接触。计算得到的气相流场分布与实测值吻合较好，证明了数学模型的合理性，为进一步优化分离器结构提供了可靠依据。关键词RSM气液两相流液滴轨迹浓度分布数值模拟中图分类号X701．3文献标识码

3、A文章编号1673—9108(2012)09—3196—09Numericalsimulationofgas．1iquidflOWstateinscrubberofnovelcentrifugalfluegasdesuifurizationtowerLiLiqing。HuQiangHuangGuijieYeHengli(1．SchoolofEnergyScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China2．ZhongyeChangtianInternationalEngineeringCo．Ltd．，Chang

4、sha410006，China)AbstractComputationalfluiddynamics(CFD)softwareFLUENTandSIMPLEalgorithmwasusedtosim—ulatethetwo—phaseflowinacentrifugalfluegasdesulphurizationspraytower．TheRSMturbulencemodelwasa—doptedtodescribethegasphase，whiletheparticlestochastictrajectorymodelinLagrangecoordinatesystemwasused

5、todescribetheliquidphase．Thecalculationresultsshowedthattheflowfieldwascharacterizedbyastrongcyclone．Gasflowdiameter，capacityandvelocityinfluencedsprayingdropletdistribution．Thegreaterthespraydropletsizeandthesmallerthesprayvolume，thegreaterthegasflowratewas，thelessercoolentrancewas．Theaveragecon

6、centrationabovethesectionofthetowerincreasedwithdropletsizedecreased，enhancedwithva—por—liquidratioincreased，increasedtothetopfirstlyandthendecreasedwithgasflowrateincreased．Whenthespraydropletsrangedfrom0．5mmto1mm，thespraydropletsplayedabetterroleinpurifyingandcoolingthetowerentrance，andcouldals

7、ocoverahighconcentrationatz=4．15m．Whenthedropletwassmall，reducingtheamountoffluegasflowrateandincreasingthecapacityofsprayingliquiddropletscouldfurtherimprovethedesulphurizationefficiency．Thecalculatedgasflowwascorresp