75 t/h CFB燃煤锅炉烟道喷射吸附剂脱汞数值模拟

建立了耦合外部传质、内部扩散和表面吸附过程的CFD燃煤烟气喷射脱汞数学模型,对一台75 t/h循环流化床(CFB)燃煤锅炉尾部烟道喷射NH₄Br改性稻壳焦吸附剂脱汞过程进行了数值模拟.预测了吸附剂喷射速度、吸附剂粒径对烟道内吸附剂气固混合均匀性、吸附剂截面覆盖率、停留时间和喷射脱汞效率的影响.模拟结果与现场试验结果相吻合,验证了模型和计算方法的正确性.结果表明,吸附剂喷射速度仅在喷射出口附近对烟道内气固混合均匀度产生较大影响,因此喷射速度不宜太高;随着吸附剂停留时间的延长,烟道截面的汞浓度分布趋于均匀,但在烟道转弯处会降低吸附剂与烟气的混合均匀度,因此应加装导流板;在整个喷射脱汞过程中,吸附剂粒径对吸附剂气固混合及脱汞效率都有较大影响,吸附剂粒径为50μm时具有较高的脱汞效率.     

新型燃煤烟气脱汞吸附剂的研究进展

吸附剂喷入技术是去除燃煤烟气中元素态Hg0的有效方法。详细介绍了各种新型脱汞吸附剂的研究状况,主要包括新型碳基吸附剂、矿物类吸附剂、钙基吸附剂以及金属、金属氧化物吸附剂的制备方法、吸附性能及脱汞机理,并将各种脱汞吸附剂的优缺点做了对比。展望了燃煤烟气脱汞吸附剂研究的发展趋势。     

Ce改性Fe-Mn磁性吸附剂脱汞及再生特性研究

采用共沉淀法制备Ce改性Fe-Mn磁性吸附剂(Fe6Mn1-xCex),在固定床实验系统进行Fe6Mn1-xCex吸附剂的汞吸附及热再生实验,考察Ce添加量、烟气温度、SO2质量浓度和再生次数等因素对脱汞的影响,利用N2吸附/脱附、振动磁强计(VSM)、X射线衍射仪(XRD)等手段对吸附剂进行物化特性表征,分析其脱汞与...     

流化床烟气脱汞气固两相流动的可视化研究与数值模拟

为了探究流化床烟气脱汞反应器内气固两相的流动过程,通过可视化显形实验对不同主流化风速、床层物料高度、颗粒粒径和活性炭喷口速度下反应器内气固流动的行为和特征进行了研究.通过计算流体动力学方法对气固两相流动过程进行了数值模拟,并与实验进行比较.结果表明,数值模拟具有流动模拟的可靠性.主流化风速增加或颗粒粒径减小,均会加剧气固两相流动的剧烈程度,活性炭喷口气流会造成气固两相的局部湍动,但床层物料高度由于受到壁面与颗粒的摩擦力和内部气泡大小的综合作用,对气固流动行为的影响不显著.     

改性粉煤灰基烟气脱汞吸附剂氧化性能分析

为提高粉煤灰基吸附剂对单质汞的氧化性能,分别用NaBr、NaCl溶液对粉煤灰基烟气脱汞吸附剂进行浸渍改性,分析了改性前后吸附剂的物理性能,并研究了改性溶液浓度和烟气温度对Hg 0氧化率的影响。结果表明：用浓度为5%的NaBr溶液改性得到的吸附剂对汞的氧化率为79.43%,饱和吸附量约为1 700 ng/g,使用寿命约为480 h。烟气温度对Hg 0的氧化吸附影响显著,最佳温度范围为100~200 ℃。     

硫改性硅酸盐吸附剂脱汞性能的实验研究

利用不同含S改性剂对天然硅酸盐矿物材料进行改性,制备了不同种类的有机、无机S改性吸附剂.用固定床反应器在模拟烟气条件下研究了几种改性吸附剂对单质汞的脱除能力.结果表明：单质S改性膨润土在70℃能脱除70%以上的汞,温度升高有利于汞脱除率的提高,但会减少吸附剂有效脱汞的持续时间;半胱氨酸改性凹凸棒石能脱除60%的单质汞,...     

低温热解析对氧化铝系废弃脱汞剂中汞的回收

天然气脱汞净化工艺中产生的含汞废物,通常采用高温热解析(温度在800~1 000℃之间)回收其中的汞。这项技术存在一定的劣势,例如高温加热需要花费高成本,还可能破坏像脱汞剂这类材料的性质,导致失去再生性能。为克服这些缺点,研发出更加适合的低温热脱附回收技术,该技术加热温度250~350℃之间,并且在350℃下汞回收率可达到99.8%以上。     

螺旋折流板换热器壳侧流动的数值模拟

采用多孔介质、分布阻力模型、阶梯逼近技术对螺旋折流板换热器壳侧的流动进行了三维数值模拟,湍流方程组的求解采用了改进的k-ε模型和壁面函数法.数值模拟结果表明,在相同的进口内径及相同的进口流量条件下,螺旋折流板换热器壳侧的压降明显低于弓形折流板换热器的,且随着螺旋角的增加,压降呈减小的趋势.在小流量条件下,计算所得的换热器进出口总压降与实验值之间的偏差大部分在14%以下,最大为18%,能符合工程计算的需要.     

折流板间距对换热器性能影响的数值研究

采用CFD数值模拟方法,研究了简化模型下弓形折流板和螺旋折流板换热器,对应于不同间距／螺距时。流动参量的变化对换热器整体流动与传热性能的影响。结果表明,两种结构对应的壳程压力损失和换热系数均随壳程流量的增加而增大,而螺旋折流板结构单位压降下换热系数大于弓形折流板,并且其性能受折流板螺距变化的影响较小,体现了螺旋折流板结构的优越性。计算结果与现有实验结论吻合较好。     

吸附制冷装置翅片吸附层脱附过程的数值模拟

针对管基为恒温,翅片上涂敷有一定厚度的吸附材料层在温度改变时的吸附状态况进行了分析,并提出了相应的物理,数学模型;采用有限差分法进行数值模拟计算,得到了翅片吸附层内温度分布以及吸附量随时间的变化规律。     

可压缩气体合成喷射流数值模拟

为了更深入地研究合成喷射流性能与激励器结构参数的关系,在考虑气体可压缩性质的条件下,对合成喷射流进行了理论分析,得出了合成喷射流性能与激励器结构参数的函数关系式,并采用动边界条件模拟实际压电膜的振动,对合成喷外部射流场和激励器腔体内部射流场进行了联合数值模拟.计算结果与已有的实验结果及理论分析结果吻合较好,验证了该数值模拟方法的可行性.     

薄片状吸附剂在间歇吸附器内的吸附动力学数值模拟

研究在吸附剂内表面扩散系数不为常数且同时考虑吸附剂内和吸附剂外扩散传质阻力时,薄片状吸附剂在间歇吸附器内的吸附动力学行为．结果表明：无因次平衡吸附量和影响吸附剂内表面扩散系数的浓度指数的减小,Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ平衡指数、Ｌａｎｇｍｕｉｒ平衡参数和Ｂｉｏｔ准数的增大,均有利于提高液相吸附速率．     

螺旋折流板换热器壳程流体流动的数值模拟

在对螺旋折流板管壳式换热器结构和操作条件进行简化的基础上，采用计算流体动力学分析方法建立数学模型，并利用CFD分析软件FLUENT模拟换热器壳程流动特性，得到了换热器壳程流场分布的直观信息。对流体传热特性做了初步探讨，并比较了弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器的流动特性，为这种换热器结构的优化和产品的研究开发提供一定的依据。     

黄河水流问题的数值模拟

采用差分流线扩散对二维黄河水流进行了数值模拟,并给出了相应的误差分析。     

脱油沥青气化炉内气化反应数值模拟

对以脱油沥青(DOA)为原料的气流床气化炉内多相反应流动进行了数值模拟,考察了氧油质量比、蒸汽加入量和气化压力对气化性能的影响.结果表明:随氧油质量比[m(o2)/m(DOA)]增大,气化炉内温度逐渐升高;当m(o2)/m(DOA)=0.93时,有效气含率达到最大值0.837.随蒸汽量增大,气化炉出口气体温度降低,而有...     

辛烷和空气逆向流扩散火焰的数值模拟

以多孔壁注入燃料流与逆向空气射流所构成的有燃烧的层流边界层流动为研究对象，建立了一组描述在边界层中有气相反应的偏微分方程组。该方程组经相似变换和线性化，然后采用带系数的牛顿迭代法求解，首先对甲烷和空气逆向流扩散火焰结构进行了算例分析与结果验证，然后对目前尚属首例的辛烷和空气逆向流扩散火焰进行了预测分析，其中燃烧反应计算涉及５１种化学组分、３６９步基元反应。     

烟气抗硫脱汞材料的研究进展

综述了近年来烟气抗硫脱汞材料的研究进展,提出抗硫脱汞材料设计的4种方法,分别为活性位保护法、活性位增加法、氧活性位规避法和贵金属催化法.活性位的保护可以利用材料的亲硫性或抗硫性来实现,活性位的增加可以通过表面氧缺陷构造或者气氛调控来实现,氧活性位的规避可以通过抗硫活性位的设计来实现,而贵金属催化剂的抗硫脱汞机理则复杂多...     

平展流燃烧湍流场的数值模拟

将旋转离心力的作用引入Ｋ－湍流双方程模型中,在平展流内的强旋有回流区采用轴对称的圆柱坐标,其他区域采用直角坐标的组合坐标系统,有效地解决了对平展流燃烧流场的数值模拟数值模拟结果得出,旋流数愈大愈有利于稳定平展流的形成,而消耗的动力愈大;喇叭口曲率半径的增大亦有利于稳定平展流的形成,但燃烧器烧嘴砖厚度亦增大,提出在设计平展流燃烧器时,旋流强度取１．２～２．０,扩散喷口曲率半径取（０．８～１．５）Ｄ。     

硫改性椰壳活性炭管道喷射脱汞实验研究

选用生物质废弃物椰壳制备活性炭脱汞吸附剂,并在不同温度下进行载硫改性.采用N2吸附/脱附、热重质谱联用(TG-MS)、X射线近边吸收结构(XANES)等方法对吸附剂进行孔隙结构和硫存在形态表征.在模拟烟气管道喷射实验装置上进行汞吸附脱除实验研究.结果表明,载硫温度500℃时椰壳活性炭汞吸附效率优于商用富硫活性炭.活性炭汞吸附脱除能力由孔隙结构、硫含量与硫存在形态共同决定.硫含量随着载硫温度的提高而降低,孔隙结构参数得到优化.元素硫、噻吩与硫酸盐为活性炭硫的主要存在形态,噻吩为有机硫的主要形态.元素硫与噻吩均有利于汞吸附脱除,其中元素硫效果最优.模拟烟气组分的加入促进了活性炭脱汞效率的提高.     

考虑吸湿和脱湿影响的一维降雨入渗数值模拟

在分析非饱和渗流时,土水特征曲线(SWCC)起着至关重要的作用.吸湿和脱湿条件下的土水特征曲线存在显著的滞后现象,对降雨入渗土体中孔隙水压力的分布有明显影响.采用两种计算模型,运用吸湿和脱湿条件下的土水特征曲线,对一维降雨入渗土体非饱和-饱和-非饱和全过程进行数值模拟,对比分析了计算模型以及吸湿和脱湿,对降雨入渗过程中土体的孔隙水压力分布的影响.