鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的細(xì)微顆粒物是大氣環(huán)境的主要污染源之一,控制鋼鐵冶煉過程中引起的大氣環(huán)境污染問題一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)。但由于高溫冶煉過程的復(fù)雜性、細(xì)微顆粒物生成的微觀性,以及現(xiàn)有常規(guī)除塵設(shè)備的有限性,細(xì)微顆粒物的捕集脫除效率仍有待提高。從理論層面對(duì)細(xì)微顆粒物的化學(xué)團(tuán)聚機(jī)理進(jìn)行了分析,在硬團(tuán)聚理論、絮凝團(tuán)聚理論的基礎(chǔ)上,闡述了細(xì)微顆粒物團(tuán)聚結(jié)構(gòu)變化的三個(gè)階段:顆粒成核階段、快速增長(zhǎng)階段和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)穩(wěn)定形成階段。采用掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的微觀形貌進(jìn)行了觀察,分析認(rèn)為顆粒物之間的“架橋”和亞微米顆粒物的附聚是團(tuán)聚結(jié)構(gòu)變化過程中的主要作用形式。以細(xì)微顆粒物化學(xué)團(tuán)聚室為研究對(duì)象,通過ICEM-CFD軟件對(duì)團(tuán)聚室進(jìn)行幾何建模和網(wǎng)格劃分,采用FLUENT軟件對(duì)團(tuán)聚室內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,指導(dǎo)化學(xué)團(tuán)聚系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。模擬結(jié)果表明,團(tuán)聚劑霧化液滴在0.03s時(shí)接觸化學(xué)團(tuán)聚室壁面,同時(shí)團(tuán)聚作用也主要發(fā)生在接觸點(diǎn)截面及以下的區(qū)域。當(dāng)入口煙氣流速為1m/s時(shí),霧化液滴有回流現(xiàn)象,霧化液滴與顆粒物的碰撞團(tuán)聚可能性較高。研究分析了燒結(jié)、轉(zhuǎn)爐細(xì)微顆粒物的理化特征,并根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果設(shè)計(jì)搭建了細(xì)微顆... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

種轉(zhuǎn)爐除塵灰的微觀形貌

灰團(tuán)聚后具有自相似的結(jié)構(gòu)，并提出分形團(tuán)聚模型來預(yù)測(cè)煤飛灰在聲場(chǎng)中的顆粒團(tuán)聚。陳厚濤等[34]通過實(shí)驗(yàn)得出低頻高強(qiáng)聲場(chǎng)對(duì)細(xì)顆粒有較好的團(tuán)聚效果，并且聲場(chǎng)強(qiáng)度的增加有利于顆粒的聲波團(tuán)聚清除。徐鴻等[35, 36]建立了以同向凝聚和流體力學(xué)作用為機(jī)理的煙塵氣溶膠聲波團(tuán)聚動(dòng)力學(xué)模型，通過數(shù)值模擬得出的結(jié)果與實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果保持一致，即在聲壓級(jí)為 140dB，聲波頻率為 1.72kHz 的條件下，PM2.5相對(duì)初始分布減少了 63.7%，細(xì)微顆粒的團(tuán)聚效果非常明顯。張光學(xué)等[37]建立了聲波尾流效應(yīng)理論模型，采用數(shù)值計(jì)算的方法，研究了顆粒夾角、粒徑和頻率對(duì)聲波尾流效應(yīng)下的聚合速度的影響。Yuen 等[38]利用非線性聲學(xué)效應(yīng)，聲學(xué)流動(dòng)和聲輻射壓力對(duì)氣道中細(xì)微顆粒物的團(tuán)聚去除效果進(jìn)行了可行性的研究，并提出了一種將非線性聲學(xué)技術(shù)應(yīng)用于細(xì)顆粒物團(tuán)聚的節(jié)能除塵系統(tǒng)，如圖 4 所示，模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果均表明，聲輻射壓力引起了細(xì)顆粒物的團(tuán)聚長(zhǎng)大現(xiàn)象，通過沉降和慣性撞擊，進(jìn)一步加劇了表面沉積。同時(shí)，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，所提出的聲學(xué)技術(shù)具有最小的壓降，直接降低了聲波團(tuán)聚過程中的能量消耗。

圖 5 細(xì)顆粒物聲團(tuán)聚室分割模型Fig.5 Schematic diagram of aerosol agglomeration chambe是指磁性或弱磁性顆粒物經(jīng)磁場(chǎng)作用，即磁選或產(chǎn)生碰撞團(tuán)聚的技術(shù)。磁團(tuán)聚技術(shù)已經(jīng)較早的應(yīng)等工業(yè)，磁化后的可吸入顆粒物在相互之間的磁生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，碰撞聚并成較大顆粒，結(jié)合常規(guī)設(shè)]將磁旋風(fēng)除塵器應(yīng)用于重介質(zhì)分選，發(fā)現(xiàn)外加ng等[43]在高梯度磁場(chǎng)中建立了一種突破性的模型離試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明磁種可以促進(jìn)廢水中礦物顆粒增加，以及流量的降低，顆粒物的去除效率提高

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：2926956