本文以某焦化厂活性焦烟气净化反应器为研究对象,采用数值模拟的方法,建立了反应器模型并对其进行了验证,基于此对反应器内部流场进行了模拟分析。为提高系统脱硝效率,针对反应器进气室烟气分布不均匀,脱硝段氨气浓度分布不均匀的问题提出在烟气入口处添加导流板以及喷氨区设置涡流构件的方案,通过计算机模拟对反应器内构件的尺寸参数等进行了优化,结论如下:(1)建立了反应器数值计算模型,不同工况下系统实际压降与模拟结果偏差4.7%,模型可靠。由原始反应器内部烟气迹线图及烟气速度分布云图可知,受入口结构影响,烟气进入气室后贴壁流动,形成涡旋,焦层内烟气速度分布差异较大。由喷氨区氨气浓度分布云图,反应器内采用单一喷氨管喷氨,氨气分布极不均匀,浓度分布偏差为71.24%(2)进气室添加组合型导流板,模拟了不同直板长度、圆弧板半径、板间距方案下反应器内部流场。对比发现,采用3.5m长直板、4块半径相同圆弧板(R=0.8m)且板间距相同(d=1.2m)时,反应器内烟气均布性最佳,烟气速度分布标准偏差平均值较未优化前下降了12%。(3)选用涡流构件进行喷氨,对氨管口径以及涡旋板倾斜角度进行了正交分析及模拟计算。由结果可知,氨管口径80mm,涡旋板倾斜45°时喷氨效果最优,计算域氨气浓度分布相对标准偏差从71.24%下降到19.63%。(4)实验室模拟烟气,通过改变烟气停留时间及反应温度等条件确定了脱硝动力学方程,并在原始反应器模型基础上模拟了不同温度下的脱硝效率,模拟结果与实际误差10%以内,进一步表明了所建模型的准确性。基于此,将涡流构件及导流板的优化结果进行整合,优化后系统的脱硝效率由原始反应器的82%提升到91.75%。