燃煤電廠活性焦脫硫的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái)我國(guó)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，減少和控制SO2排放成為我國(guó)亟待解決的問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)普遍采用的濕法煙氣脫硫技術(shù)存在二次污染，用水量大，硫資源不能回收利用等缺點(diǎn)?；钚越篃煔饷摿蚣夹g(shù)是一種先進(jìn)的干法脫硫技術(shù)，該法脫硫效率高，脫硫過(guò)程不需要水，不會(huì)產(chǎn)生廢水污染，脫硫產(chǎn)物為高濃度的SO2，可以用來(lái)生產(chǎn)硫酸等產(chǎn)品，在我國(guó)有良好的發(fā)展前景。為促進(jìn)活性焦脫硫技術(shù)在燃煤電廠中的應(yīng)用，本文主要采用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬的手段，研究不同因素對(duì)活性焦脫硫的影響。

2、r>　　本文敘述了國(guó)內(nèi)外活性焦煙氣脫硫技術(shù)的主要工藝以及研究現(xiàn)狀，介紹了活性焦脫硫的基本理論，分析活性焦的孔隙結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)組成，采用實(shí)驗(yàn)儀器研究活性焦樣品的結(jié)構(gòu)和元素組成。
　　本文在實(shí)驗(yàn)室搭建的小型固定床實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行活性焦脫硫工藝參數(shù)研究實(shí)驗(yàn)，分別研究煙氣中SO2濃度、O2濃度、水蒸氣濃度、床層溫度和空塔速度（單位時(shí)間里通過(guò)單位催化劑的流體的量）這幾個(gè)工藝參數(shù)對(duì)活性焦脫硫效率的影響。結(jié)果表明：SO2濃度為2000mg/m3、O

3、2濃度為6vol％、水蒸氣濃度為7vol%、床層溫度為120℃是較優(yōu)的工藝參數(shù)。此外，本文還在搭建的活性焦脫硫中試系統(tǒng)固定床裝置上進(jìn)行穿透實(shí)驗(yàn)，得到了不同煙氣流量下的穿透曲線。煙氣流量分別為60m3/h、30m3/h、15m3/h時(shí)，其穿透時(shí)間分別為6.83h、12h、22.63h。
　　以固定床和移動(dòng)床為研究對(duì)象，借用Fluent軟件模擬其內(nèi)部的流場(chǎng)分布，模擬結(jié)果反映出了活性焦的實(shí)際利用情況并為活性焦脫硫動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程的分析提供數(shù)

4、據(jù)參考。為描述固定床內(nèi)活性焦脫硫的動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程，本文基于物料守恒方程、線性推動(dòng)力傳質(zhì)速率方程和Langmuir吸附等溫線方程建立了數(shù)學(xué)模型，并用MATLAB進(jìn)行求解分析。利用模型研究了床層空隙率、最大吸附量、SO2入口濃度、空塔線速度（流體在床層間隙的線速度）對(duì)穿透特性的影響，結(jié)果表明改變空隙率對(duì)穿透曲線沒(méi)有明顯的影響，最大吸附量增大會(huì)增加穿透時(shí)間，空塔線速度和SO2入口濃度的增大會(huì)縮短穿透時(shí)間，這些結(jié)論可以為燃煤電廠活性焦脫硫的工程放