選擇性催化還原法(SCR)反應(yīng)器主體形式及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-04-04 00:52
選擇性催化還原法(SCR)是目前世界各國應(yīng)用最多、成熟且高效的一種煙氣脫硝技術(shù),具有氮氧化物脫除效率高,脫除效率可達(dá)90%以上,氮氧化物出口濃度可降低至50mg/Nm3以下;二次污染小,SCR的基本原理是利用還原劑將NOx還原為無毒無害的N2和H2O,整個(gè)工藝產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)很少;應(yīng)用廣泛,SCR煙氣脫硝技術(shù)已在發(fā)達(dá)國家得到較多應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。但是由于系統(tǒng)復(fù)雜,其脫除效率受包括流場(chǎng)分布、氨氣濃度分布、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及催化劑性能等諸多因素影響等。在經(jīng)過大量的文案研究和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研工作后發(fā)現(xiàn),反應(yīng)器的主體形式和內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)SCR系統(tǒng)綜合性能具有較大影響,反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是決定SCR工程項(xiàng)目成敗的重要因素。計(jì)算流體力學(xué)(CFD)流場(chǎng)模擬或物理模型測(cè)試研究是反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化的重要手段,藉此可獲得滿足工程指標(biāo)要求的反應(yīng)器形式和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。國內(nèi)對(duì)于SCR脫硝工藝的研究主要集中在脫硝系統(tǒng)的局部?jī)?yōu)化,主要包括煙道與拐角,噴氨格柵及氨混合器,導(dǎo)流板和整流格柵等局部?jī)?yōu)化研究,而缺少對(duì)于反應(yīng)器主體形式的研究。且大多數(shù)研究...
【文章頁數(shù)】:182 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氮氧化物污染防治法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1.2.2 我國各行業(yè)NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)
1.2.3 氮氧化物排放控制政策小結(jié)
1.3 NOx產(chǎn)生機(jī)理
1.3.1 燃料燃燒中氮氧化物產(chǎn)生機(jī)理
1.3.2 工業(yè)過程中氮氧化物產(chǎn)生機(jī)理
1.4 NOx治理技術(shù)簡(jiǎn)述
1.4.1 控制燃燒過程中NOx的生成——低氮燃燒技術(shù)
1.4.2 對(duì)生成的NOx進(jìn)行處理——煙氣脫硝技術(shù)
1.4.3 NOx治理技術(shù)小結(jié)
1.5 SCR法的關(guān)鍵設(shè)備
1.5.1 SCR法的關(guān)鍵設(shè)備——催化劑
1.5.2 SCR法的關(guān)鍵設(shè)備——還原劑及噴氨裝置
1.5.3 SCR法的關(guān)鍵技術(shù)——計(jì)算機(jī)模擬和物理模型模擬
1.6 SCR脫硝工業(yè)實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研
1.6.1 SCR法燃煤機(jī)組實(shí)例簡(jiǎn)介
1.6.2 燃?xì)鈾C(jī)組實(shí)例
1.6.3 高溫SCR實(shí)例
1.6.4 低溫實(shí)例
1.6.5 爐窯實(shí)例
1.6.6 其他應(yīng)用
1.7 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究方法
2.1 SCR工藝技術(shù)指標(biāo)
2.2 數(shù)值模擬法(CFD)
2.2.1 CFD模型的簡(jiǎn)化及假設(shè)
2.2.2 數(shù)學(xué)模型選取原則及常用模型
2.3 物理模型
2.3.1 幾何相似
2.3.2 Froude數(shù)相似
第3章 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
3.1 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器類型簡(jiǎn)述
3.2 CFD模型
3.2.1 幾何模型概述
3.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
3.3 物理模型設(shè)置
3.4 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案 1
3.4.1 流場(chǎng)分布
3.4.2 氨氣濃度分布
3.4.3 反應(yīng)器其余指標(biāo)研究
3.4.4 方案1研究結(jié)論
3.5 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案 2
3.5.1 流場(chǎng)分布
3.5.2 其余指標(biāo)研究
3.5.3 方案2研究結(jié)論
3.6 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化結(jié)論
3.6.1 反應(yīng)器主體形式及內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響
3.6.2 對(duì)于SCR工藝技術(shù)指標(biāo)的建議
第4章 漸擴(kuò)入口段的高效SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
4.1 漸擴(kuò)入口段的高效SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
4.1.1 漸擴(kuò)入口段反應(yīng)器與傳統(tǒng)反應(yīng)器比較
4.1.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)簡(jiǎn)述
4.1.3 設(shè)計(jì)效果簡(jiǎn)述
4.2 CFD模型
4.2.1 幾何模型概述
4.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
4.3 漸擴(kuò)入口段的SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案
4.3.1 流場(chǎng)分布
4.3.2 其余指標(biāo)研究
4.3.3 漸擴(kuò)入口段反應(yīng)器設(shè)計(jì)及優(yōu)化小結(jié)
第5章 低塵SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
5.1 低塵SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
5.2 CFD模型
5.2.1 幾何模型概述
5.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
5.3 低塵SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案
5.3.1 流場(chǎng)分布
5.3.2 濃度場(chǎng)分布
5.3.3 溫度分布
5.3.4 系統(tǒng)壓降
5.3.5 低塵SCR反應(yīng)器優(yōu)化小結(jié)
第6章 特殊結(jié)構(gòu)SCR反應(yīng)器的優(yōu)化
6.1 幾何模型概述
6.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
6.3 優(yōu)化方案模擬結(jié)果分析
6.3.1 Case1模擬結(jié)果分析及催化劑上游考核斷面的選取
6.3.2 Case2模擬結(jié)果分析
6.3.3 Case3模擬結(jié)果分析
6.3.4 一種特殊結(jié)構(gòu)的SCR反應(yīng)器優(yōu)化小結(jié)
第7章 SCR工程模擬實(shí)例簡(jiǎn)介
7.1 工程實(shí)例 1——某鋼鐵廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
7.2 工程實(shí)例 2——某液晶玻璃廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
7.3 工程實(shí)例 3——某焦化廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
7.4 工程實(shí)例 4——某催化劑廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
第8章 結(jié)論與建議
8.1 SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)與優(yōu)化結(jié)論
8.2 SCR反應(yīng)器關(guān)鍵設(shè)備的研究結(jié)論
8.2.1 AIG形式研究
8.2.2 整流格柵形式研究
8.3 SCR工藝技術(shù)指標(biāo)建議
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3781472
【文章頁數(shù)】:182 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氮氧化物污染防治法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1.2.2 我國各行業(yè)NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)
1.2.3 氮氧化物排放控制政策小結(jié)
1.3 NOx產(chǎn)生機(jī)理
1.3.1 燃料燃燒中氮氧化物產(chǎn)生機(jī)理
1.3.2 工業(yè)過程中氮氧化物產(chǎn)生機(jī)理
1.4 NOx治理技術(shù)簡(jiǎn)述
1.4.1 控制燃燒過程中NOx的生成——低氮燃燒技術(shù)
1.4.2 對(duì)生成的NOx進(jìn)行處理——煙氣脫硝技術(shù)
1.4.3 NOx治理技術(shù)小結(jié)
1.5 SCR法的關(guān)鍵設(shè)備
1.5.1 SCR法的關(guān)鍵設(shè)備——催化劑
1.5.2 SCR法的關(guān)鍵設(shè)備——還原劑及噴氨裝置
1.5.3 SCR法的關(guān)鍵技術(shù)——計(jì)算機(jī)模擬和物理模型模擬
1.6 SCR脫硝工業(yè)實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研
1.6.1 SCR法燃煤機(jī)組實(shí)例簡(jiǎn)介
1.6.2 燃?xì)鈾C(jī)組實(shí)例
1.6.3 高溫SCR實(shí)例
1.6.4 低溫實(shí)例
1.6.5 爐窯實(shí)例
1.6.6 其他應(yīng)用
1.7 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究方法
2.1 SCR工藝技術(shù)指標(biāo)
2.2 數(shù)值模擬法(CFD)
2.2.1 CFD模型的簡(jiǎn)化及假設(shè)
2.2.2 數(shù)學(xué)模型選取原則及常用模型
2.3 物理模型
2.3.1 幾何相似
2.3.2 Froude數(shù)相似
第3章 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
3.1 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器類型簡(jiǎn)述
3.2 CFD模型
3.2.1 幾何模型概述
3.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
3.3 物理模型設(shè)置
3.4 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案 1
3.4.1 流場(chǎng)分布
3.4.2 氨氣濃度分布
3.4.3 反應(yīng)器其余指標(biāo)研究
3.4.4 方案1研究結(jié)論
3.5 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案 2
3.5.1 流場(chǎng)分布
3.5.2 其余指標(biāo)研究
3.5.3 方案2研究結(jié)論
3.6 傳統(tǒng)SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化結(jié)論
3.6.1 反應(yīng)器主體形式及內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響
3.6.2 對(duì)于SCR工藝技術(shù)指標(biāo)的建議
第4章 漸擴(kuò)入口段的高效SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
4.1 漸擴(kuò)入口段的高效SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
4.1.1 漸擴(kuò)入口段反應(yīng)器與傳統(tǒng)反應(yīng)器比較
4.1.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)簡(jiǎn)述
4.1.3 設(shè)計(jì)效果簡(jiǎn)述
4.2 CFD模型
4.2.1 幾何模型概述
4.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
4.3 漸擴(kuò)入口段的SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案
4.3.1 流場(chǎng)分布
4.3.2 其余指標(biāo)研究
4.3.3 漸擴(kuò)入口段反應(yīng)器設(shè)計(jì)及優(yōu)化小結(jié)
第5章 低塵SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
5.1 低塵SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
5.2 CFD模型
5.2.1 幾何模型概述
5.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
5.3 低塵SCR反應(yīng)器優(yōu)化方案
5.3.1 流場(chǎng)分布
5.3.2 濃度場(chǎng)分布
5.3.3 溫度分布
5.3.4 系統(tǒng)壓降
5.3.5 低塵SCR反應(yīng)器優(yōu)化小結(jié)
第6章 特殊結(jié)構(gòu)SCR反應(yīng)器的優(yōu)化
6.1 幾何模型概述
6.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件
6.3 優(yōu)化方案模擬結(jié)果分析
6.3.1 Case1模擬結(jié)果分析及催化劑上游考核斷面的選取
6.3.2 Case2模擬結(jié)果分析
6.3.3 Case3模擬結(jié)果分析
6.3.4 一種特殊結(jié)構(gòu)的SCR反應(yīng)器優(yōu)化小結(jié)
第7章 SCR工程模擬實(shí)例簡(jiǎn)介
7.1 工程實(shí)例 1——某鋼鐵廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
7.2 工程實(shí)例 2——某液晶玻璃廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
7.3 工程實(shí)例 3——某焦化廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
7.4 工程實(shí)例 4——某催化劑廠SCR工程模擬簡(jiǎn)介
第8章 結(jié)論與建議
8.1 SCR反應(yīng)器設(shè)計(jì)與優(yōu)化結(jié)論
8.2 SCR反應(yīng)器關(guān)鍵設(shè)備的研究結(jié)論
8.2.1 AIG形式研究
8.2.2 整流格柵形式研究
8.3 SCR工藝技術(shù)指標(biāo)建議
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3781472
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