循環(huán)流化床脫硫反應(yīng)器流動特性的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)是近年來國內(nèi)外正在研究開發(fā)的一種先進(jìn)的脫硫技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以循環(huán)流化床脫硫反應(yīng)器為研究對象，建立的模擬實(shí)驗(yàn)裝置采用了工業(yè)上廣泛使用的新型文丘里氣體分布器，對提升管內(nèi)的流動狀況進(jìn)行氣相和氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬計(jì)算，真實(shí)地描述了其流動特征，并提出評價(jià)流動特征的方法。研究結(jié)果為優(yōu)化文丘里氣體入口結(jié)構(gòu)及循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相傳質(zhì)、傳熱的研究及工藝設(shè)計(jì)提供了有益參考。 通過對氣體單相流動的實(shí)驗(yàn)研

2、究和數(shù)值模擬，確定了數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的吻合性，揭示了裝置側(cè)向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)特征和回料裝置的存在嚴(yán)重影響提升管內(nèi)氣體流動分布，使回料管下游產(chǎn)生了漩渦。在運(yùn)用雙方程k-ε模型進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，提出了用氣體速度分布不均勻度概念和盲區(qū)百分比概念，對提升管內(nèi)的氣體流場進(jìn)行量化分析； 采用光纖探頭測試技術(shù)，對不同工況下提升管內(nèi)局部顆粒濃度的徑向分布進(jìn)行了實(shí)際測量，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)裝置側(cè)向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)和回料裝置的存在嚴(yán)重影響提升管內(nèi)氣固流場

3、分布，提升管內(nèi)顆粒的流動出現(xiàn)了嚴(yán)重的偏流，截面上局部顆粒濃度徑向分布極不均勻；改進(jìn)后的進(jìn)氣裝置下，顆粒濃度分布明顯改善； 建立了以顆粒動力學(xué)理論為基礎(chǔ)的雙流體模型，模型中考慮了固體顆粒對氣相湍流的影響，修正了氣固兩相流動中的湍流動能k和湍流動能耗散率ε輸運(yùn)方程的源項(xiàng)，對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié)果表明，所建的數(shù)學(xué)模型較好地反映了流化床反應(yīng)器中的氣固兩相流動狀況； 設(shè)計(jì)了工業(yè)裝置，并利用所建的氣固兩相流動模型，對其氣固