煤炭在今后的很長一段時(shí)間內(nèi)都將是一種不可替代的能源，燃煤煙氣中污染物的深入控制，開始受到全社會(huì)關(guān)注。除了硫化物和氮氧化物之外，汞等其他重金屬元素的污染控制也逐漸開始受到重視。為了更好的控制煙氣中重金屬元素的排放，對(duì)重金屬元素在燃燒中的轉(zhuǎn)化機(jī)理的研究是必要的。但是如今在重金屬元素機(jī)理的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)等方面還沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可供使用，實(shí)驗(yàn)中得到的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)只是針對(duì)某些特定的工況，因此對(duì)機(jī)理動(dòng)力學(xué)的研究以及達(dá)成一致意見是現(xiàn)在重金屬污染控制要解決的問題。 基于以上研究背景，本文利用數(shù)值模擬，依托國家自然科學(xué)基金“燃燒火焰中初始成核顆粒耦合富集重金屬元素的過程及機(jī)理研究”，通過化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)軟件CHEMKIN和計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT，對(duì)汞在該溫度場內(nèi)的均相氧化過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。 為了控制煙氣中汞的排放，對(duì)汞的氧化反應(yīng)，物理變化，析出釋放規(guī)律進(jìn)行深入的研究。在此基礎(chǔ)上，搜集NIST數(shù)據(jù)庫及國外相關(guān)文獻(xiàn)，整合了汞氧化的32步反應(yīng)機(jī)理，其中額外加入6步武漢徐明厚教授提出的氧化汞的反應(yīng)機(jī)理，應(yīng)用CHEMKIN對(duì)汞在實(shí)際煙氣工況中進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)汞及其相關(guān)重要產(chǎn)物及中間產(chǎn)物的濃度曲線分析比較，對(duì)...

【文章頁數(shù)】：43 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究進(jìn)展
    1.2 燃燒過程中汞元素污染控制的進(jìn)展
    1.3 汞在煙道中的排放與控制技術(shù)
        1.3.1 汞在燃燒中的形態(tài)變化
        1.3.2 汞在煤中的形態(tài)
        1.3.3 煙氣中汞的控制技術(shù)
    1.4 本文的研究方案
第2章 煙道中汞的物理和化學(xué)變化
    2.1 煙道中汞的物理變化
        2.1.1 汞在原煤中的分布
        2.1.2 燃燒過程中汞的理化變化
        2.1.3 燃煤煙氣中汞的形態(tài)分布
    2.2 汞在煙道中的主要化學(xué)反應(yīng)及影響因素
        2.2.1 氯元素與汞的化學(xué)反應(yīng)及影響
        2.2.2 氧元素與汞的化學(xué)反應(yīng)及影響
        2.2.3 汞元素在不同溫度下的變化
    2.3 本章小結(jié)
第3章 動(dòng)力學(xué)模擬及其計(jì)算
    3.1 CHEMKIN 軟件的簡介及求解過程
        3.1.1 CHEMKIN 簡介
        3.1.2 CHEMKIN 的求解過程
    3.2 CHEMKIN 模型的建立
        3.2.1 模型的選用
        3.2.2 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)圖的創(chuàng)建
        3.2.3 準(zhǔn)備化學(xué)設(shè)定進(jìn)行預(yù)處理
        3.2.4 設(shè)定反應(yīng)器和入口條件
        3.2.5 運(yùn)行模擬并利用 CHEMKIN 后處理器進(jìn)行后處理
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        3.3.1 不同元素的影響
        3.3.2 Cl₂、HCl 對(duì) Hg 氧化作用的影響
        3.3.3 溫度對(duì)對(duì) Hg 氧化及其機(jī)理反應(yīng)速率的影響
    3.4 CHEMKIN 模擬結(jié)果分析總結(jié)
第4章 計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值模擬
    4.1 計(jì)算流體力學(xué)的研究現(xiàn)狀
    4.2 CFD 模擬計(jì)算過程
        4.2.0 預(yù)處理
        4.2.1 求解
        4.2.2 后處理
    4.3 課題方案的提出
    4.4 模型建立與網(wǎng)格劃分
    4.5 計(jì)算求解過程
        4.5.1 參數(shù)設(shè)置
        4.5.2 迭代求解
    4.6 顯示計(jì)算結(jié)果及分析數(shù)據(jù)
        4.6.1 煙道中的速度場和密度場
        4.6.2 煙道中汞及其相關(guān)化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：4017050