高温陶瓷窑炉内NOx生成机理的基础研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhongxuw
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国是陶瓷生产大国,日用陶瓷和建筑卫生陶瓷均居世界第一,然而陶瓷窑炉烧成中有害废气严重污染了环境。目前,对于陶瓷窑炉烧成中生成的NOx仍然没有找到一条经济可行的治理办法,因此,本文借助计算流体力学(CFD)-FLUENT软件研究陶瓷烧成过程中NOx的生成机理,以找到陶瓷烧成中影响NOx生成的主要因素,为减少及治理NOx排放进行基础性研究。 本文以FLUENT软件的前处理器Gambit对陶瓷梭式窑的几何模型进行建模,以结构化网格和非结构化网格相结合对窑体进行网格划分。选用FLUENT软件的非预混燃烧模型进行燃烧模拟;选用RNGk-e湍流模型,能量方程及P-1辐射模型,作为FLUENT模拟陶瓷烧成过程的数学模型。以液化石油气和重油作为燃烧模拟的燃料,对热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx进行模拟。根据陶瓷烧成的升温曲线,窑体、坯体材料的物性参数和热平衡计算,确定燃料、助燃空气入口速度,窑内流体的对流换热系数,窑墙的热流密度等边界条件。在数值计算方法上,选用FLUENT提供的分离求解器,在初始计算中先计算流场,达到收敛以后引入能量方程和动量方程,并且能量方程和动量方程先取一阶迎风格式,也是达到收敛以后选用二阶迎风格式,再迭代至最终收敛。在算法上,选用SIMPLEC算法以提高收敛性。经模拟得出以下结论: 1、陶瓷烧成中,快速升温将增加NOx的生成。 2、还原气氛具有阻碍NOx随着温度升高而增加的作用,且阻碍能力并不随着还原气氛的减弱而降低。然而,还原气氛仅仅是阻碍NOx在高温阶段的继续增加,而不能从真正意义上的减少NOx生成。 3、在一般的陶瓷烧成温度范围内,燃料型NOx是控制NOx生成的主要原因,根据不同的中间产物,占90%-98%;热力型NOx影响较小,占5%-21%;快速型NOx可忽略为零。对于燃料型NOx,不同的反应中间产物对NOx生成有不同的影响。 4、陶瓷烧成中NOx的生成主要受到窑内烟气流速及温度的影响。烟气流速较大的区域NOx浓度较小,反之,NOx浓度较大。燃料型NOx的生成随着温度的升高而增大。 5、釉料和坯料对NOx的生成具有一定的影响。
其他文献
我国水资源人均占有量很低,且时空分布极不均衡。广东省是印染大省,尤以生产以使用活性染料为主的全棉针织布企业为多。印染企业是耗水和排污大户,随着环境形势日益严峻,国家和地
具有好的热稳定性、大比表面积和孔容的活性氧化层对汽车尾气净化效果起着至关重要的作用。本论文的目的在于将活性介孔氧化层沉积到FeCrAl基体上,并且提高此活性层的热稳定性
本文采用水热法制备了TiO2纳米管,并研究了热处理温度、热处理时间、HCl浓度等对TiO2纳米管制备的影响。其中,在130℃下,反应24 h后,用0.1MHCl溶液洗至pH约为7时,制得分布均匀、管
摘要:本文采用包套挤压和直接热挤压两种不同的成型方法制备了6066Al/SiCp复合材料,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热试验(DSC)、X射线衍射分
双流浇注连续铸造(DSPCC)是一项制备复合材料的新技术,它为解决材料内部和外部需要不同性能要求这一类问题提供了一条有效的途径。采用双流浇注连续铸造技术制备的梯度复合材
玻纤增强PET工程塑料性能优异,生产成本低,是性价比较高的工程塑料,其应用广泛,发展前途广阔,是当今世界上PET非纤应用领域活跃的研发热点之一。在我国,PET工程塑料是一个新兴产业,
环境政策评估结论的科学与否,直接关系到环境决策的内容和政策实施的效果,因此,研究环境政策评估方法,使用恰当的方法进行政策评估,就具有重要的意义。目前,国内外有关环境政策评估
随着焊接工艺研究的深入以及焊接生产自动化的发展,对弧焊电源的精确控制提出了更为紧迫的需要。本文采用DSP芯片dsPIC30F6010为焊机控制系统的核心,设计了焊机控制系统的硬件
针对目前纯TiO2薄膜在光催化领域存在的问题,本文提出了TiO2薄膜光催化剂改性的设想,采用掺杂氮来制备TiO2-xNx薄膜,以及在此基础上掺杂稀土元素Y的方法来改善TiO2薄膜的光学
在教学改革过程中,英语教学重点逐渐转移到了对语法的准确要求方面.同时还要求教师改变以往传统的教学模式,从提高学生的学习兴趣出发,创设出与之相对应的教学情境,帮助学生