石灰漿荷電霧化脫硫內(nèi)部氣液兩相流流場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、濕法脫硫技術(shù)是目前世界上技術(shù)成熟度最高、使用最廣泛的脫硫工藝。本文將靜電效應(yīng)引入石灰漿脫硫工藝中，以實(shí)驗(yàn)室模擬的石灰漿荷電噴霧脫硫塔內(nèi)部流場(chǎng)為研究對(duì)象，運(yùn)用相關(guān)的數(shù)值方法及測(cè)試手段進(jìn)行研究，為荷電噴漿脫硫技術(shù)的應(yīng)用提供相關(guān)的理論基礎(chǔ)。 本文以顆粒擬流體模型以及前人建立的荷電噴霧兩相湍流K-ε-k<,P>。模型為理論基礎(chǔ)，建立荷電石灰漿噴霧的兩相湍流模型，同時(shí)建立了Ca(OH)<,2>霧滴的脫硫反應(yīng)模型以及SO<,2>的傳質(zhì)方程

2、。運(yùn)用建立的湍流基本方程對(duì)石灰漿荷電霧化脫硫立式吸收塔內(nèi)的二維流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，計(jì)算中采用差分方法，運(yùn)用交錯(cuò)網(wǎng)格，以速度和壓力作為原始變量，用混合物連續(xù)方程建立壓力修正方程，采用壓力速度耦合求解的方法。用SIMPLE算法進(jìn)行編程運(yùn)算，并運(yùn)用商業(yè)計(jì)算軟件包STAR-CD對(duì)脫硫塔內(nèi)部氣液兩相流流場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算，最后給出了吸收塔內(nèi)荷電氣液兩相湍流速度場(chǎng)的二維分布。在數(shù)值模擬部分運(yùn)用粒子動(dòng)態(tài)分析儀(PDA)測(cè)試技術(shù)得出了荷電噴霧霧滴的速度邊界

3、條件。 采用激光相位多普勒粒子分析(PIV)技術(shù)對(duì)吸收塔內(nèi)石灰漿荷電噴霧流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試，獲得了瞬時(shí)速度矢量圖、速度云圖等一系列反映石灰漿荷電霧化脫硫流場(chǎng)的詳細(xì)信息，測(cè)量結(jié)果表明：在電場(chǎng)力的作用下，流場(chǎng)特性變化明顯，荷電后噴霧霧化角明顯增大，霧滴直徑變小，整個(gè)湍流流場(chǎng)速度分布趨向均勻，這有助于提高脫硫效率，在噴霧邊緣可看見明顯的卷吸和回流區(qū)。將試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明建立的數(shù)學(xué)模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)荷電氣液兩相流流場(chǎng)