活性半焦在喷动床内脱硫过程的数值模拟

朱卫兵，邢力超，朱润孺

(哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

煤炭是我国工业锅炉的主要燃料之一，燃煤排放的SO2已导致了严重的环境污染.同时燃煤锅炉烟气中存在较多的未燃尽活性半焦颗粒.该颗粒可以用于炭法烟气脱硫技术，能够有效脱除烟气中的.本文提出将活性半焦吸附法脱硫工艺结合喷动床技术来脱除烟气中的SO2，达到锅炉节能减排的目标.该技术有望在我国得到推广，深入研究喷动床内烟气脱硫过程是十分必要的.

国内外对炭法烟气脱硫的工艺研究和机理探讨方面都作了大量工作，如蒋文举等对炭基多孔材料的活化改性工艺及脱硫机理方面进行了研究［2-4］;程振民等通过实验研究了炭基多孔材料的脱硫动力学原理［5-9］.而针对喷动床应用活性半焦脱除烟气中SO2技术的研究尚未看到.

本文基于气固两相流体动力学，采用欧拉双流体模型及颗粒动力学理论，引入修正的非均相脱硫动力学模型，对喷动床应用活性半焦颗粒脱硫的过程进行模拟.

1 数学模型

1.1 气固流体动力学模型

气相采用欧拉法、ε－k湍流模型;固相应用颗粒动理学理论，分别建立质量和动量守恒方程.

1.1.1 质量和动量守恒方程

体积分数平衡方程为

连续性方程为

式中:α为相的体积分数，g和s分别代表气、固两相.本文所建立的流动与化学反应耦合模型中，由于烟气中SO2浓度很低，反应过程中气相的减少量很小，所以可以忽略SO2吸收对……