國際海事組織及聯(lián)合國海洋環(huán)境保護委員會針對船舶尾氣硫氧化物的排放實施了嚴格的限硫法令。船舶Ⅰ型脫硫塔作為尾氣處理設備,由于背壓小、體積小及脫硫效率高等優(yōu)點被認為是未來船舶脫硫行業(yè)的主要產(chǎn)品,但是該類型脫硫塔中煙氣與液滴的氣液兩相流相互作用機制尚不清楚。本文以某Ⅰ型脫硫塔為研究對象,實驗研究了不同噴淋方式和運行參數(shù)下脫硫塔脫硫特性,同時建立脫硫塔噴淋氣液兩相流的理論模型,仿真研究不同參數(shù)下脫硫塔脫硫性能,得到脫硫優(yōu)化方案,主要內(nèi)容如下:首先,實驗研究了不同噴淋方式條件下的脫硫塔脫硫特性。獲得了水平噴射、斜向下噴射及不同噴淋層組合噴射方式在不同實驗工況下的脫硫特性。結果表明:在一定范圍內(nèi),提高液氣比可以顯著提高脫硫率;斜向下噴射的脫硫效果優(yōu)于水平噴射,但是顯著增加了脫硫塔壓降,增加了柴油機的能耗;與低位噴淋相比高位噴淋的脫硫性能更佳。其次,基于合理的簡化假設,采用歐拉-拉格朗日方法建立氣液兩相流模型。氣相為連續(xù)相,噴淋液滴為離散相,同時使用多孔介質(zhì)模型模擬除霧器,洗滌區(qū)液滴碰壁設置為顆粒反射邊界條件,以此建立煙氣和噴淋液的氣液兩相流理論模型。同時對四組不同液氣比水平噴射進行了數(shù)值模擬,并與... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 濕法脫硫的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 脫硫塔內(nèi)部流場數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容
第2章 船舶脫硫原理裝置及實驗研究
    2.1 船舶脫硫系統(tǒng)原理及裝置
        2.1.1 脫硫系統(tǒng)原理
        2.1.2 脫硫系統(tǒng)裝置
    2.2 實驗介紹
        2.2.1 實驗內(nèi)容
        2.2.2 脫硫?qū)嶒炦吔鐥l件
    2.3 實驗結果研究分析
        2.3.1 水平噴射時液氣比對脫硫性能的影響
        2.3.2 斜下噴射時液氣比對脫硫性能的影響
        2.3.3 噴淋層的組合方式對脫硫性能的影響
    2.4 本章小結
第3章 脫硫塔物理模型及流場數(shù)值理論
    3.1 CFD技術理論與應用
    3.2 數(shù)值理論模型
        3.2.1 基本控制模型
        3.2.2 湍流模型
        3.2.3 液滴運動模型
        3.2.4 噴射模型
        3.2.5 多孔介質(zhì)模型
    3.3 物理模型及邊界條件
        3.3.1 物理模型
        3.3.2 邊界條件
    3.4 基本簡化與假設
    3.5 網(wǎng)格劃分及獨立性驗證
    3.6 煙氣流場均勻性評判標準
    3.7 本章小結
第4章 脫硫塔流場數(shù)值模擬結果及分析
    4.1 脫硫塔運行參數(shù)的模擬優(yōu)化分析
        4.1.1 液氣比對脫硫性能的影響及數(shù)值模型驗證
        4.1.2 煙氣流速對脫硫性能的影響
        4.1.3 噴嘴角度對脫硫性能的影響
    4.2 脫硫塔結構參數(shù)的模擬優(yōu)化分析
        4.2.1 導流板塊數(shù)對脫硫性能的影響
        4.2.2 導流板長度對脫硫性能的影響
        4.2.3 導流板角度對脫硫性能的影響
    4.3 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間參與的科研項目及學術成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]噴淋方向?qū)Υ阿裥兔摿蛩䞍?nèi)部流場的影響[J]. 王筱蓉,金張良,任貴龍,王繼剛.  科學技術與工程. 2019(01)
[2]船舶限硫分析及方案優(yōu)化研究[J]. 白玉峰.  科學技術創(chuàng)新. 2018(23)
[3]切向進氣船用脫硫塔流場的數(shù)值模擬研究[J]. 李國誠.  交通節(jié)能與環(huán)保. 2018(01)
[4]含篩板式托盤的煙氣脫硫塔的CFD數(shù)值模擬[J]. 楊景香,陳開銀.  能源環(huán)境保護. 2018(01)
[5]噴淋層組合方式對大型脫硫塔內(nèi)流動和熱濕交換過程影響的數(shù)值模擬[J]. 林瑜,陳德珍,尹麗潔.  中南大學學報(自然科學版). 2017(10)
[6]我國海運業(yè)發(fā)展存在的主要問題及對策建議[J]. 張麗,葛春鳳.  港口經(jīng)濟. 2017(02)
[7]CFD技術發(fā)展及其在航空領域中的應用進展[J]. 羅磊,高振勛,蔣崇文.  航空制造技術. 2016(20)
[8]船舶廢氣脫硫塔內(nèi)流場設計研究[J]. 劉全,孫美君,張曼霞,朱益民.  計算機仿真. 2016(05)
[9]脫硫塔內(nèi)煙氣流場影響因素數(shù)值模擬[J]. 范旭.  熱力發(fā)電. 2016(02)
[10]船用脫硫塔塔內(nèi)氣流場的數(shù)值模擬研究[J]. 李國誠,鄭高.  船舶標準化工程師. 2015(04)

碩士論文
[1]船舶尾氣凈化工藝與設備研究[D]. 郝姍.北京化工大學 2015
[2]燒結煙氣氨法脫硫塔內(nèi)流場模擬與優(yōu)化研究[D]. 朱平.武漢科技大學 2015
[3]船舶柴油機廢氣污染物脫除技術及試驗研究[D]. 楊軍.哈爾濱工程大學 2015
[4]船舶動力裝置海水脫硫系統(tǒng)仿真及試驗研究[D]. 蓋國盛.哈爾濱工程大學 2012



本文編號：3631070