石灰石-石膏法烟气脱硫过程中SO_3酸雾脱除特性

基于石灰石-石膏法烟气脱硫工艺,分析探讨了湿法烟气脱硫(WFGD)过程中对SO_3酸雾脱除机理,并考察了脱硫操作条件、塔入口烟气飞灰浓度及不同煤质组分对SO_3酸雾脱除效率的影响.结果表明,湿法烟气脱硫过程中SO_3酸雾可通过脱硫浆液的吸收以及对吸附SO_3酸雾颗粒物的捕集而脱除.单塔湿法烟气脱硫系统对SO_3酸雾脱除效率为25%~50%;随着脱硫液气比和脱硫塔入口飞灰浓度增加、脱硫入口烟气温度下降,湿法烟气脱硫系统对SO_3酸雾脱除效率均有所提高.实际电厂双塔湿法烟气脱硫系统对SO_3酸雾脱除效率为50%~65%,随着煤中硫分与灰分的增加,SO_3酸雾脱除效率随之提高.     

活性焦烟气脱硫脱硝的静态实验和工艺参数选择

在自制活性焦烟气脱硫脱硝静态实验系统上,考察了温度、空速、二氧化硫浓度、氧气浓度、水蒸气浓度、NO浓度、氨氮体积比等工艺参数对活性焦脱硫脱硝性能的影响,探索了使活性焦脱硫脱硝效率达到较优的工艺参数.结果表明:温度在120～180℃范围内时,温度越低越有利于活性焦的脱硫性能,而温度为130℃时,脱硝效果较好;空速在小于1000/h时,随着空速的增大,活性焦的吸附性能显著增加,继续增大空速,活性焦相对质量的增加明显降低;烟气中sO2浓度小于2 L/m3时,活性焦对SO2的吸附量有明显增大的趋势,但so2浓度继续增大时,超过了活性焦的饱和吸附量,吸附性能下降;氧气、水蒸气体积分数含量均为6%时,大大促进了活性焦对So2的吸附性能,含量过高或过低都不能达到最佳效果,而氧气浓度、NO浓度对脱硝性能影响不大.通过实验得到的较优脱硫工艺参数值为反应温度120℃、空速1000/h、SO2体积比2L/m3、O2体积分数6%、H2O体积分数6%时,脱硫效率高达98%;脱硝工艺参数值为温度130℃、空速1000/h、02体积分数6%、NO体积分数500mL/m3、(4)NH3/(4)No=1时,脱硝效率为70%.     

基于CFD的活性炭烟气脱硫数值模拟

以移动床作为吸附装置,建立了反应器三维非稳态流动和传热的数学模型,将活性炭对烟气中SO2的吸附作为研究对象,利用CFD软件对移动床内的SO3浓度场、烟气速度场和压力场进行模拟计算,研究了烟气入口速度、烟气入口SO2浓度等因素对脱硫效率的影响。结果表明:反应器入口片脱硫效果明显,出口处脱硫效果减弱。为增大脱硫效果,应增大活性炭下移速度或降低烟气速度。     

活性炭脱硫吸附塔结构优化设计

针对某钢铁厂活性炭脱硫吸附塔内涡流降低脱硫效率的问题,文章提出了一种在活性炭脱硫吸附塔入口域设置栅板的优化设计方案。借助Fluent软件,采用湍流、多孔介质、离散相以及组分运输等方法,建立活性碳脱硫吸附塔脱硫效率仿真模型,分别对结构优化后的活性炭脱硫吸附塔的脱硫效率和关键结构参数进行仿真分析。仿真结果表明,活性炭脱硫吸附塔内无大涡流产生,脱硫效率提升了3.36%;得出了脱硫效率与关键结构参数成线性正比关系,为不同型号活性炭脱硫吸附塔的结构设计提供了理论依据。     

近绝热饱和温度对聚丙烯腈基活性碳纤维脱除烟气中SO_2的影响

聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)是一种较新型的碳材料.应用聚丙烯腈基活性碳纤维对模拟烟气中SO2进行了吸附脱除实验,分别考察了烟气温度和烟气中水蒸气体积分数改变烟气的近绝热饱和温度对PAN-ACF脱除烟气中SO2效率的影响.实验结果表明,PAN--ACF具有良好的脱硫性能,近绝热饱和温度是影响其脱硫效率的重要因素.随着近绝热饱和温度的逐渐增大,PAN-ACF的脱硫效率呈现先增大后减小的变化趋势.通过改变烟气温度和改变水蒸气体积分数来改变烟气的近绝热饱和温度时,在相同的近绝热饱和温度条件下,PAN-ACF的脱硫效率是不同的,且脱硫效率随近绝热饱和温度改变而变化的趋势也不同.     

快速制备粉状活性焦烟气脱硫系统的数值研究

基于快速制备粉状活性焦（rapid preparation amorphous powder actirated coke,RAC）的焦化模型和脱硫模型，使用ASPEN Plus软件对RAC的烟气脱硫系统进行数值模拟研究。仿真获得基本设计工况下3个关键气流即锅炉烟气、脱硫后烟气和焦炉再生气的组分，计算并验证了工艺系统的质量守恒、元素守恒和能量守恒。详细计算并讨论超低排放条件下的关键参数对活性焦消耗量、脱硫回收率和持焦量的影响。研究结果为烟气脱硫系统的优化设计提供了理论依据。     

燃煤烟气石灰石-石膏湿法脱硫影响因素研究

石灰石-石膏湿法脱硫技术在燃煤电厂脱硫中占有重要的地位.介绍了石灰石-石膏湿法脱硫技术的流程与涉及到的化学反应.通过对石灰石粒径、反应活性、烟气流量、入口二氧化硫体积分数、入口烟温、含尘量、浆液p H、钙硫比、液气比、固体停留时间及氯离子质量分数对脱硫效率影响的分析,为脱硫系统运行优化,降低运行成本,提高脱硫效率提供依据.     

基于响应曲面法研究喷淋塔的脱硫效率

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,利用响应曲面法(RSM)对喷淋塔的脱硫效率进行了实验研究,得到喷淋塔脱硫效率的预测模型.计算结果表明,通过该预测模型可以很好地描述脱硫效率与浆液pH值、液气比(质量比)、烟气温度和烟气速度等重要操作参数之间的关系,R-Sq值达到0.964.因素分析表明,液气比对脱硫效率的影响最大,同时液气比和浆液pH值以及液气比和烟气速度的交互作用均对脱硫效率有重要的影响.利用得到的改进预测模型可以计算喷淋塔的脱硫效率.     

烧结烟气鼓泡脱硫的三维数值模拟

对钢铁行业烧结工序的烟气脱硫过程进行了数值模拟研究,以220 m2烧结烟气脱硫塔为模拟对象建立了鼓泡脱硫塔气液流动与脱硫反应耦合的三维数理模型,考察了Ca(OH)2浓度、表观气速、入口烟气温度、入口烟气SO2浓度对烟气中SO2脱除率的影响.以表观气速0.11m/s、入口烟气温度418 K、入口烟气SO2浓度1 600 mg/m3、Ca(OH)2浓度0.614 mol/L、浆液温度323 K为基准工况,逐一改变单个运行参数.研究结果表明:当Ca(OH)2摩尔浓度为0.1~0.614 mol/L时,脱硫率随浆液中Ca(OH)2浓度的增加显著增大;当表观气速为0.07~0.21m/s时,脱硫率随流速的增大而降低;当入口烟气温度为370~445 K时,脱硫率随温度的增大而降低;当入口烟气SO2浓度为2 000~2 400 mg/m3时,脱硫率随入口烟气中SO2浓度的增加有所降低.     

提高活性焦脱硫脱氮性能的实验研究

活性焦能同时脱除燃煤烟气中SO2和NOx。为提高活性焦的脱硫脱氮性能，对以沈阳地区褐煤为主要原料研制出的活性焦进行了改性实验研究，确定了制备改性活性焦的工艺流程及工艺条件。在实验的基础上得出：用FeSO4对活性焦进行改性，可以大幅度提高改性活性焦脱硫脱氮效果，其脱硫率可以从56．8％提高到96．8％，脱氮率可以从42．1％提高到75．8％。     

干熄焦炉内三维流动及传热的数值模拟

以Fluent软件为平台,通过流体在多孔介质中的流动模型来处理冷却气体在干熄焦炉内的三维流动,借助于UDS和UDF进行二次开发,建立干熄焦炉内冷却气体及焦炭的流动传热模型,并分析了循环风量对气固换热的影响。结果表明,冷却室气体在通过斜道进入环形气道时有偏流现象,即靠近总出口附近的斜道有更多的气体流出,且气流速度最快;气体的压力损失主要发生在冷却室;冷却室内周边的换热效果比中心换热效果要好。模拟计算发现,循环风量为200 000m3/h时,换热后的冷却气体温度为1101K,焦炭温度为439K,这不仅满足了焦炭的冷却要求,而且还能提供用于供暖或发电的高品位热量的循环气体。     

氧化镁湿法烟气脱硫的工艺优化研究

基于氧化镁湿法烟气脱硫(FGD)工艺研究及应用中存在的问题,对影响氧化镁法脱硫效率的循环吸收液p H值、烟气量、SO2浓度、液气比、镁硫摩尔比等参数进行了单因素实验,得出各参数对脱硫效率影响的规律,通过正交试验得出脱硫效率最高的工艺方案.结果表明:循环吸收液p H值为5.0,烟气量为325 000 m3·h-1,烟气中SO2浓度为1100 mg·m-3,液气比为4.7,镁硫摩尔比为1.4,此时脱硫效率高达95.8%.     

废气入射管道参数对缸内EGR分层的影响

为了在某款摩托车汽油机缸内实现废气再循环 (exhaust gas recirculation,EGR)分层以减少泵气损失,降低NO_x排放,将原有的进气旁通系统改造为EGR系统,使用GT-POWER模型求解出3 000 r/min、60 mg进气量工况下废气入射管道以及进排气道的边界条件和初始条件,并将这些条件导入发动机的CONVERGE模型中进行计算,通过对比不同废气入射管径、不同安装角度、不同安装距离条件下的缸内流动特性、缸内速度场以及缸内废气质量分数分布,确定了最佳废气入射管道参数。结果表明：在3 000 r/min、60 mg进气量工况下,当废气入射管径为5 mm,入射角度为17.5°,安装距离为22 mm时,气缸内能实现EGR分层。     

流化床反应器内活性焦流动特性的模拟研究

本文基于双流体模型,对二维流化床反应器内活性焦在不同操作条件下的流体动力学特性进行了数值模拟研究。模拟结果发现,低气速高进料量条件下的管内压降最大,反应器内压降随管内固相容积份额的增加而增加。活性焦在反应器内的轴向固含率呈现出下浓上稀分布,证明了流化床内固相分布的不均匀特性。颗粒轴向平均速度受表观气速影响较大,流化床底部的颗粒速度较低,在气体夹带作用下沿床高方向逐渐增大。因此,设置合理的操作参数(表观气速和固体循环量),对提高流化床内的气固反应效率具有重要意义。     

干熄炉焦炭床层局部和平均换热系数

根据干熄炉内焦炭床层换热的特点,建立了固定床干熄炉传热模拟实验装置,针对焦炭粒度、冷却气体流量等关键参数进行了实验研究. 为有效处理实验数据,重新定义、推导了平均换热系数的计算公式,得到了干熄炉冷却段平均换热系数及其相关准则数关系,并利用导热反问题原理得到了焦炭床层的局部换热系数. 研究结果表明,局部换热系数和平均换热系数的变化规律相似,冷却气体流量增加有利于提高换热系数;换热系数对焦炭粒度较敏感,焦炭粒度变小时,换热系数增加.     

高炉喷吹焦炉煤气风口回旋区的数学模拟

基于质量平衡和热量平衡理论,建立了高炉喷吹焦炉煤气风口回旋区数学模型,系统研究了焦炉煤气喷吹量对回旋区焦炭质量流量、理论燃烧温度、炉腹煤气量、炉腹煤气组成和回旋区形状的影响.研究表明:在维持高炉现有的基准操作不变的条件下,随着焦炉煤气喷吹量的增加,理论燃烧温度呈降低的趋势,而炉腹煤气量呈增加的趋势;为了维持理论燃烧温度和炉腹煤气量与基准操作一致,可通过降低风量和提高富氧率进行热补偿.热补偿后,随着焦炉煤气喷吹量的增加,焦炭质量流量呈上升趋势,炉腹煤气中还原气体积呈增加趋势,回旋区体积呈缩小趋势.每增加1 m3/s的焦炉煤气喷吹量,焦炭质量流量上升1.74%,炉腹煤气中还原气体积增加2.04%,...     

喷射鼓泡式除尘脱硫净化装置研制

在泡罩塔的基础上 ,开发研制了一种新型的喷射鼓泡式脱硫净化装置 ,介绍了该装置的基本原理和特点 ,并利用实际运行系统对装置的除尘和脱硫效果进行了测试 ,发现该装置具有运行阻力小 ,除尘效率高 (达 97%以上 ) ,脱硫效率高 (达 85 %以上 )等特点 ,可以有效地解决燃煤锅炉的大气环境污染问题     

ZL法煤气脱硫实验研究

在自制煤气脱硫实验系统上,采用ZL作为脱硫催化剂,考查了脱硫液的ZL催化剂浓度、pH值及液气比等工艺参数对ZL催化剂脱硫效率的影响,确定了ZL法煤气脱硫较佳工艺参数.结果表明:实验条件下ZL法脱硫效果较好,当空塔气速为0.15 m/s,ZL催化剂的浓度为0.020 g/L,脱硫液的pH值为8.8,液气比为16 L/m3时,脱硫效率较高,可达94.7%.     

中间辐射体对加热炉内传热过程影响的数值模拟

针对黑体定向辐射技术节能的机理问题，以实验室规模具有中间辐射体的室状加热炉为研究对象，建立了具有中间辐射体的物理模型，以CFD商业计算软件Fluent建立平台计算黑体定向辐射条件下的气体流动、传热、燃烧的三维耦合数学模型，并根据实验结果对数学模型进行验证.研究结果表明:中间辐射体的加入改变了炉体燃烧室内的流动情况及炉墙对钢坯固体辐射的比表面积，分别从气体辐射及固体辐射角度增强了钢坯表面辐射换热强度，燃烧温度降低20K左右，钢坯加热速度提升16.7%，钢坯表面最高温度提升40K.加热效率的提升带来了更好的节能效果.