新型一体化脱硫工艺反应器内流场的数值模拟研究*

杨竟宪 张海涛

(华东理工大学化工学院，上海 200237)

新型一体化脱硫工艺反应器内流场的数值模拟研究*

杨竟宪 张海涛#

(华东理工大学化工学院，上海 200237)

基于颗粒动力学理论，利用Fluent 软件中的气体-颗粒两相流体模型，对新型一体化脱硫工艺(NID)反应器中不同工况下的三维流场进行数值模拟，并结合工厂实测数据及文献数据对模拟结果进行验证。结果表明，Fluent软件的模拟数据与工厂实测数据及文献数据相吻合，利用Fluent软件模拟了NID反应器内颗粒速度和浓度的分布，分析了反应器内流场的形成机制以及烟气进速和颗粒粒径对塔内压降的影响。由模拟结果可知，在烟气进速为18 m/s、颗粒粒径为0.5～50.0 μm时，颗粒浓度分布均匀，塔内回流区最小，压强变化稳定，最有利于提高实际工业运行的稳定性与安全性。

NID 气力输送 数值模拟 压降

新型一体化脱硫工艺(NID)是在喷雾干燥法(半干法)脱硫工艺的基础上发展而来[1]，其脱硫塔装置中的反应器属于矩形输送床，烟气进入反应器后带动循环颗粒和脱硫剂竖直向上运动，颗粒稀相输送与脱硫反应同时进行。

在公开的资料中，有关NID运行的报道均来自于工厂脱硫装置，主要包括了脱硫塔整体压降和进出口温度等运行数据[2-5]，尚未有文献对脱硫塔内流场进行模拟分析。为提高实际工业运行过程中设备的经济性和安全性，需要对NID脱硫塔内反应器的流场分布进行模拟计算，根据反应器内颗粒速度场和浓度场的分布，分析压强场的分布状况与形成机制，从而得出优化设备运行安全性的条件。……