三相流化床脱硫塔中的传质及化学动力学特性研究

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三相流化床脱硫塔利用填料球的湍动来实现床内流场和温度分布均匀,具有宏观混合程度高,轴向返混较强,传质效率高,操作方便、价廉等优点,易于实现中小型工业锅炉脱硫除尘的一体化。 本文首先基于双流体模型,从理论上建立了三相流化床内拟两相流的动力学模型,解决了气液固三相之间的耦合问题,运用FLUENT流体计算软件对烟气绕流填料球的流动情况进行了数值模拟,较好地反映出了填料球的湍动对床内流场的影响。通过分析SO<,2>的吸收过程,讨论了石灰石浆液吸收SO<,2>的反应机理,分别针对填料球段和喷淋段的不同吸收机理讨论各自的脱硫机理,建立了三相流化床吸收模型。 为了进一步的研究三相流化床的脱硫机理,本文还对三相流化床的脱硫过程做了实验研究,实验中采用烟气分析仪SAE19对烟气进行了测定。最后对实验结果进行了分析和讨论,拟合出填料球、浆液喷淋量、烟气流速与脱硫率之间的关系曲线,将实验结果与模拟值进行了比较,反映出本文所建立模型具有较好的适用性与准确性。 本文研究了三相流化床的脱硫过程的质量传递,通过模拟和实验验证了三相流化床具有较高的脱硫效率,为三相流化床的应用研究提供更好的理论依据,有助于改进三相流化床的设计和操作参数,保证脱硫过程能经济高效运行。
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