烧结烟气脱硫系统流场数值分析与实验研究

烧结烟气脱硫系统流场数值分析与实验研究

论文摘要

我国钢铁企业排放的SO2占全社会工业SO2排放量的8%,已经成为继燃煤电站之后第二大SO2排放源。而钢铁生产的中间环节烧结工艺排放的SO2占钢铁生产总排放的40-60%。因此,对烧结工艺排放的烟气进行净化可以脱除钢铁生产中接近一半的SO2,对改善环境有很大的贡献。我国烧结烟气脱硫刚刚起步,针对烧结烟气温度变化范围大、烟气量大、烟气SO2浓度高、烧结机启停频繁等特点,对脱硫工艺的选择处在探索阶段。某钢铁企业应用的是法国Alstom公司的NID(Novel Integrated Desulfurization)脱硫工艺。由于烧结烟气多变的特点,需要研究脱硫系统的流场特性、脱硫反应参数。数值分析部分,利用了Fluent软件对烧结烟气脱硫系统进行了模拟,研究了烟气量,除尘器后增压风机增压,系统出口压力对旁通烟道流动的影响。研究表明,布袋除尘器后增压风机增压对旁通烟道流动影响最大,并且得到了最经济的烟气回流量。最后,制作了20:1的实物模型,实物模型的实验验证了模拟的正确性,表明旁通烟道最佳回抽率为10%。实验部分,对脱硫剂的制备—生石灰消化做了一系列研究,研究了水灰比、初始水温度、搅拌速度对比表面积的影响,获得了制作脱硫剂的最佳方法。建立了烟气量为25m3/h的气流床脱硫实验台架,包括烟气预热系统、反应器系统、布袋除尘器系统、微量增湿系统、给粉系统、动力系统、控制系统等七个系统组成。在此基础上,研究了烟气温度、脱硫剂含水率对脱硫效率的影响,研究了脱硫反应速率,以及不同循环倍率下的脱硫效率,结果表明,在平均钙硫比小于1.6,循环倍率为150时,达到了90%以上的脱硫效率。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 烧结工艺及烧结烟气脱硫研究现状
  • 1.2 某钢铁企业烧结烟气脱硫工艺选择及存在的问题
  • 1.3 本文研究内容和方法
  • 2 NID 脱硫系统流场特性数值分析
  • 2.1 NID 脱硫系统模型建立
  • 2.2 烟气量对旁通烟道流动影响
  • 2.3 增压风机增压对旁通烟道流动影响
  • 2.4 系统出口压力对旁通烟道流动影响
  • 2.5 旁通烟道结构优化
  • 2.6 模型实验
  • 2.7 本章小结
  • 3 生石灰消化
  • 3.1 实验装置与消化机理简介
  • 2 比表面积影响'>3.2 添加水量对Ca(OH)2比表面积影响
  • 2 比表面积影响'>3.3 添加水温度对Ca(OH)2比表面积影响
  • 2 比表面积影响'>3.4 搅拌速率对Ca(OH)2比表面积影响
  • 3.5 本章小结
  • 4 脱硫反应机理研究
  • 4.1 实验台架简介
  • 4.2 温度对脱硫效率的影响
  • 4.3 湿度对脱硫效率的影响
  • 4.4 脱硫反应速率
  • 4.5 高倍率循环下脱硫效率
  • 4.6 本章小结
  • 5 全文总结及下步工作建议
  • 5.1 全文总结
  • 5.2 下一步工作建议
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录一 攻读学位期间的会议论文
  • 附录二 攻读硕士学位期间的发明专利
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  

    烧结烟气脱硫系统流场数值分析与实验研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢