液柱沖擊塔內(nèi)的流場特性研究.pdf

1、液柱沖擊塔是一種新的濕法脫硫技術(shù),是在液柱空塔的基礎(chǔ)上加裝了多孔擋板改造而成的,具備液柱空塔和多孔盤吸收塔的雙重優(yōu)點(diǎn),是一種理想的脫硫裝置。液柱沖擊塔具有脫硫效率高,性能可靠,適應(yīng)性強(qiáng),工藝過程的自動(dòng)控制水平高,初投資和運(yùn)行費(fèi)用較低等特點(diǎn),非常適用于工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫。目前,對(duì)液柱沖擊塔的研究剛剛起步,僅進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的試驗(yàn)研究。因此,對(duì)大型化液柱沖擊塔進(jìn)行研究對(duì)以后的工業(yè)化應(yīng)用有很大的意義。
　　 本文以FLUENT商業(yè)軟件

2、為平臺(tái),對(duì)沖擊塔的煙氣入口傾角、擋板結(jié)構(gòu)、塔內(nèi)風(fēng)速等進(jìn)行優(yōu)化模擬,以達(dá)到最佳的氣液均混效果,為了給大型化液柱沖擊塔設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　 以液柱沖擊塔試驗(yàn)臺(tái)為物理模型,使用歐拉-拉格朗日法對(duì)塔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬,研究液柱沖擊塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對(duì)氣液流場的影響,得出最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù),為液柱沖擊塔試驗(yàn)臺(tái)的搭建提供設(shè)計(jì)依據(jù)。試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行結(jié)構(gòu)表明,系統(tǒng)脫硫效率高,氣液混合效果較好,詳見萬小濤的碩士學(xué)位論文“堿基工業(yè)

3、廢棄物用于液柱塔濕法脫硫的試驗(yàn)研究”。研究表明:入口傾角對(duì)塔內(nèi)流動(dòng)有顯著影響,當(dāng)入口傾角為15°時(shí),塔內(nèi)的流場與流速分布最佳;多孔擋板對(duì)氣流有顯著的整流效果,綜合多孔擋板對(duì)流場的整流效果和塔內(nèi)流速等因素,孔隙率為0.5時(shí),多孔擋板對(duì)氣流整流效果最優(yōu);塔內(nèi)的最佳氣流速度為3m/s。
　　 選取某化工廠220t/h鍋爐濕法脫硫塔為數(shù)值計(jì)算的物理模型,使用歐拉-拉格朗日法對(duì)塔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)特性進(jìn)行模擬,研究塔內(nèi)流動(dòng)分布和壓力分布,為化

4、工廠脫硫塔的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)沖擊塔大型化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。研究表明:漿液的噴淋對(duì)塔內(nèi)流場整流效果顯著,氣流分布均勻,在多孔擋板區(qū)域形成回流區(qū),加強(qiáng)氣液間的混合,延長氣流在塔內(nèi)的停留時(shí)間;多孔擋板至漿液液面之間的高度對(duì)沖擊塔內(nèi)氣液兩相分布有顯著影響,當(dāng)多孔擋板與漿液液面距離為沖擊塔當(dāng)量直徑的1.56倍時(shí),塔內(nèi)氣液兩相分布較為均勻,效果最佳;在沖擊塔入口至多孔擋板之間的湍流區(qū)內(nèi),隨著高度的增加,同一高度層上的壓力趨向均勻化且呈層狀