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

1、選擇性催化還原(SCR)方法是當代最成熟和有效的從廢氣中移除氮氧化物的技術(shù)。在SCR反應(yīng)中所使用蜂窩狀結(jié)構(gòu)化催化劑，具有很多其它催化劑所不具有的優(yōu)點，例如壓降低、比表面積大和不易聚積塵埃。
　　 首先，利用三維計算流體動力學軟件FLUENT計算蜂窩狀結(jié)構(gòu)化催化劑SCR反應(yīng)去除NO的轉(zhuǎn)化率。在SCR反應(yīng)的數(shù)學模型中建立Rideal類型DeNOx速率方程并進行計算，然后將計算結(jié)果和在相同條件下所獲得的實驗數(shù)據(jù)進行比較。比較結(jié)果表明，

2、兩者所得計算結(jié)果近似。另一方面，操作參數(shù)例如氨氮比、溫度，結(jié)構(gòu)參數(shù)例如催化劑孔道形狀、兩層催化劑層中間的空間長度等均對NO轉(zhuǎn)化率存在影響。
　　 其次，利用計算流體動力學軟件FLUENT三維模型模擬蜂窩狀結(jié)構(gòu)化催化劑SCR反應(yīng)中氣相主體和催化劑層之間的傳熱、傳質(zhì)現(xiàn)象。在所建立的SCR反應(yīng)的數(shù)學模型中得出合理的傳熱、傳質(zhì)規(guī)律，同時和球形顆粒填充床的傳熱、傳質(zhì)能力進行比較。在傳熱方面，開口形狀為圓形、矩形、正方形、三角形的蜂窩狀結(jié)構(gòu)

3、化催化劑在傳熱方面的能力依次遞減，填充床球形催化劑在傳熱方面優(yōu)于堇青石結(jié)構(gòu)化催化劑；在傳質(zhì)方面，蜂窩狀結(jié)構(gòu)化催化劑在不同氣速下傳質(zhì)情況變化不大，而填充床球形催化劑在不同氣速下變化較大。最后對催化劑層的傳熱有效系數(shù)進行研究，隨著蜂窩狀堇青石結(jié)構(gòu)化催化劑孔道內(nèi)多孔催化劑層的增大其催化劑有效因子逐漸降低。
　　 最后，利用軟件FLUENT對不同催化劑涂敷類型的壓降、傳熱、傳質(zhì)等特性進行計算研究對比。這幾種催化劑涂敷類型分別為表面反應(yīng)催