煙氣脫硝結(jié)構(gòu)化催化劑與反應(yīng)器的數(shù)值模擬.pdf

1、用氨氣做還原劑的選擇性催化還原(SCR)方法具有很好的有效性、選擇性和經(jīng)濟(jì)性,因此在煙氣脫硝技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。在此技術(shù)中,結(jié)構(gòu)化催化劑由于能夠提供多方面的優(yōu)點(diǎn)而得到應(yīng)用,如壓降低、外比表面積大、不易聚積灰塵,尤其是蜂窩堇青石結(jié)構(gòu)化催化劑。本文建立三維SCR結(jié)構(gòu)化催化劑與反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型,使用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值模擬。為了使SCR流動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)流場更加均勻和控制氨氣泄漏,考察了SCR流動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)構(gòu)件和氣體混合行為之間的關(guān)系,并對(duì)SCR流動(dòng)

2、系統(tǒng)的內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)構(gòu)化催化劑的結(jié)構(gòu)對(duì)SCR脫NO的傳遞和反應(yīng)特性有著重要的作用,因此本文對(duì)傳統(tǒng)顆粒填充床反應(yīng)器和五種孔道形狀、兩種類型的蜂窩堇青石結(jié)構(gòu)化催化劑的傳遞和反應(yīng)特性進(jìn)行了全面的對(duì)比。
　　 首先,在SCR流動(dòng)部分加入導(dǎo)流構(gòu)件可以提高速度分布的均勻性,但對(duì)NH3濃度的分布不利。因此,研究了四種噴嘴直徑(如1.0mm、1.5mm、2.0mm和混合直徑)的噴氨格柵(AIG),并且發(fā)現(xiàn)噴嘴A3、A4、B3和B4的直徑為

3、1.0mm,其它噴嘴直徑為1.5mm的混合噴嘴直徑對(duì)于NH3濃度的分布是最合適的。在SCR反應(yīng)器部分,蜂窩式堇青石催化劑、孔道為平行排列的板式催化劑和孔道為十字交叉排列的板式催化劑的兩層催化劑之間的合適的空間長度分別為100mm、1000mm和12mm。因此,在節(jié)省SCR反應(yīng)器空間方面十字交叉的孔道布置排列優(yōu)于平行排列的孔道布置。
　　 其次,通過對(duì)傳統(tǒng)顆粒填充床反應(yīng)器和兩種類型的結(jié)構(gòu)化催化劑的傳遞和反應(yīng)特性的對(duì)比得出,結(jié)構(gòu)化催