循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)是近年來國內(nèi)外正在研究開發(fā)的一種先進(jìn)的脫硫技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以循環(huán)流化床脫硫反應(yīng)器為研究對象,建立的模擬實(shí)驗(yàn)裝置采用了工業(yè)上廣泛使用的新型文丘里氣體分布器,對提升管內(nèi)的流動(dòng)狀況進(jìn)行氣相和氣固兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬計(jì)算,真實(shí)地描述了其流動(dòng)特征,并提出評價(jià)流動(dòng)特征的方法。研究結(jié)果為優(yōu)化文丘里氣體入口結(jié)構(gòu)及循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相傳質(zhì)、傳熱的研究及工藝設(shè)計(jì)提供了有益參考。 通過對氣體單相流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,確定了數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的吻合性,揭示了裝置側(cè)向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)特征和回料裝置的存在嚴(yán)重影響提升管內(nèi)氣體流動(dòng)分布,使回料管下游產(chǎn)生了漩渦。在運(yùn)用雙方程k ?ε模型進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,提出了用氣體速度分布不均勻度概念和盲區(qū)百分比概念,對提升管內(nèi)的氣體流場進(jìn)行量化分析; 采用光纖探頭測試技術(shù),對不同工況下提升管內(nèi)局部顆粒濃度的徑向分布進(jìn)行了實(shí)際測量,結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)裝置側(cè)向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)和回料裝置的存在嚴(yán)重影響提升管內(nèi)氣固流場分布,提升管內(nèi)顆粒的流動(dòng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的偏流,截面上局部顆粒濃度徑向分布極不均勻;改進(jìn)后的進(jìn)氣裝置下,顆粒濃度分布明顯改善; 建立了以顆粒動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)的雙流體模型,模型中考慮了固體顆粒對氣相湍流的影響,修正了氣固兩相流動(dòng)中的湍流動(dòng)能k和湍流動(dòng)能耗散率ε輸運(yùn)方程的源項(xiàng),對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié)果表明,所建的數(shù)學(xué)模型較好地反映了流化床反應(yīng)器中的氣固兩相流動(dòng)狀況; 設(shè)計(jì)了工業(yè)裝置,并利用所建的氣固兩相流動(dòng)模型,對其氣固兩相流場進(jìn)行了預(yù)測,為工程裝置設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：X701.3
【文章目錄】：
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)概況
    1.2 循環(huán)流化床提升管氣固流動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 流體力學(xué)理論模型描述
    2.1 物理方程
    2.2 單相湍流理論模型描述
    2.3 氣固兩相流流體力學(xué)理論模型的建立
第三章 氣固循環(huán)流化床提升管底部流場的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)流程
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與測點(diǎn)分布
    3.3 提升管內(nèi)氣體單相流場的實(shí)驗(yàn)分析
    3.4 氣固兩相流場的實(shí)驗(yàn)研究
第四章 循環(huán)流化床流場的數(shù)值模擬與分析
    4.1 計(jì)算方法及計(jì)算域
    4.2 求解過程
    4.3 氣相單相速度場的模擬
    4.4 氣固兩相流場的數(shù)值模擬結(jié)果及分析
第五章 工業(yè)裝置的流場預(yù)測
    5.1 工藝流程
    5.2 工藝參數(shù)的確定
    5.3 流化床主要技術(shù)參數(shù)計(jì)算
    5.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
    5.5 四噴口結(jié)構(gòu)下的脫硫反應(yīng)器流場預(yù)測
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
符號說明
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
附錄
致謝

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 郝曉文;煙氣脫硫循環(huán)流化床旋直復(fù)合流化及均勻性研究[D];山東大學(xué);2007年

本文編號：2842808