高活性脱硫剂增湿脱硫过程的数值模拟

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1、第22卷第2期污染防治技术Vo1．22，No．22009年4月P0I工UTIONCONTROLTECHNOLOGYApr．，2009·研究报告·___同‘j活性脱硫剂增湿脱硫过程的数值模拟水李国莲，王造奇，林媛，齐美富(1．安徽建筑工业学院环境工程系，安徽合肥230601；2．南昌大学环境科学与工程学院，江西南昌510640)摘要：对增湿脱硫实验装置进行了数值模拟研究，详细了解反应器内的三相流动、碰撞和蒸发过程，依据流体动力学原理，将气相和脱硫剂颗粒作为连续介质和拟流体，以在欧拉坐标系中描述，将水滴作为离散相，以在拉格朗日坐标系中描述，建立质量、动量、

2、能量和湍动能耗散的输运方程及液滴蒸发、碰撞、运动方程，分别计算气体和液滴轴向速度、反应器内温度的径向分布，其液滴轴向质量浓度、脱硫剂捕集效率，计算数据与试验值吻合较好。关键词：欧拉模型；拉格朗日模型；数值模拟；脱硫工艺中图分类号：X11；X143文献标识码：AStudyOilNumericalSimulationofHumectationSweeteningProcessbyHighlyActiveDesulfuraterLIGuo．1ian，WANGZao—qi，LINYuan，QIMei—fu(1．DepartmentofEn~ronmentalE

3、ngineering，AnhuiInstituteofArchitecture&打y，Hefei，Ahhui230601，China；2．DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，NanchangUnivenity，Nanchang，Jiangxi510640，China)Abstract：ThenumeficMsimulationofsulfurremovalreactorandprocessofphaseflow，dropletvaporizationandcollisioninthereacto

4、rWasstudiedinthispaper．Basedonthetheoryofhydrodynamicsparameters，ittookgasphaseanddcsulfurizationparticlesascontinuousmediumandquasi—fluid．InEulermodel，waterWastakenasthevariancephase．InLanguagemodel，thedissipationequationwithquality，momentum，energyandturbulentmotion，theequation

5、withdropletvaporization，collisionandmotionWases-tablishedtoaccountaxialdirectionspeedofairanddroplet，messconcentrationofdroplet，arrestingeficiencyofdesulfurater．Thecalculatedresultscoincidewiththeexperimentvalueswel1．Keywords：Eulermodel；Languagemodel；numericalsimulation；desulfuf

6、izationtechnics引言产生的质量改变，反映在气固相输运方程中，具体为提高于法脱硫系统的脱硫效率及脱硫剂的见方程(1)的源项。利用率，国内外的众多学者很早就进行了脱硫机理的研究，并提出了一些经验的脱硫模型、一维数学1数学模型模型、k—双方程模型和随机轨道模型；在此文中反应器的几何结构为高1500inin、半径基础上，笔者采用了颗粒拟流体模型，即颗粒相对100illm的圆柱，故采用轴对称坐标系对反应器内的流体流动的影响被认为是小扰动，模型中假设颗粒气流流动进行假设：流动定常；气流马赫尔数较低；不的运动单纯由流体流动引起，流体与颗粒间的速度考虑颗

7、粒对气流场的影响；将烟气视为不可压缩的粘滑移相对平均流动来讲是小量，对这一滑移看作是性流体；反应器为绝热；喷雾口处液滴分布均匀。颗粒扩散的结果。在这一模型中，将气相和脱硫剂颗粒作为连续介质和拟流体，在欧拉坐标系中描收稿日期：2009一O1一O5述，将水滴作为分散相，在拉格朗日坐标系中模拟基金项曩：安徽省教育厅自然科学研究资助项目水滴的瞬时运动。这一模拟首次将气相和液滴蒸(2006KJ292B)作者简介：李国莲(1979一)，女，安徽安庆人，讲师，硕士，主要发引起的质量和能量传递，以及液滴和脱硫剂碰撞从事废气污染控制方面的研究。·2·李国莲等．高活性脱硫

8、剂增湿脱硫过程的数值模拟第22卷第2期1．1气固相控制方程组+Oz=O在轴对称柱坐标系下，反应