非定常条件循环流化床烟气脱硫特性的数值模拟

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循环流化床(CFB)作为一种具有高反应效率以及热传导效率的化学反应装置,广泛应用于煤炭发电、石油精制、制药、废弃物处理等化工工业领域。近些年来,由于其在反应效率以及热传导效率方面的优势,循环流化床在船舶工业中的应用也被认为具有很大的潜力。因为循环流化床的高反应效率与热传导效率,这种新型船舶用废气处理系统能够很大程度上的提高船舶,特别是中小型船舶废气处理系统的废气净化能力以及热能回收效率。目前非定常条件的流化床数值模拟都没有考虑实际的化学反应,对于最关心的问题,即脱硫效率的研究实际并没有涉及到。  本课题对循环流化床作为船用尾气处理装置的脱硫效率进行研究,通过建立非定常工作状态下的循环流化床的流体模型,应用流体分析软件进行流化床内气固两相流及化学反应的模拟。根据欧拉-欧拉双流体模型建立气固两相流的数值连续方程,采用fluent软件进行循环流化床气固两相流正立状态下的流场分析,确定流化时间;设定摆动流化床的摆动位置函数,建立摆动模型,采用动网格原理分析摆动流化床两相流化学模型并计算脱硫效率,对数值模拟结果进行对比分析。本文以船舶式循环流化床脱硫塔为物理模型,采用标准 k-ε模型、Euler-Euler模型和物质输运与化学反应模型,模拟了该循环流化床内的非定常条件下两相流动及烟气脱硫反应特性。
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