合成气洗涤塔气/水分布器结构模拟与优化

林东杰，章 刚，霍耿磊，刘春雷，马 超，刘 颖

(航天长征化学工程股份有限公司，北京 101111)

随着我国经济的快速发展，近年来我国能源消费总量也在快速增长。截止至2019年，我国进口原油已经达到5.06亿t，对外依存度达到了70.8%[1-3]。因此，大力发展煤化工对于我国应对能源危机，保证我国战略能源安全有着十分重大的意义。

高压粉煤气化作为煤化工利用的重要途径，受到越来越广泛的关注。众所周知，我国煤炭丰富的地区又恰恰是水资源匮乏，环境容量小，生态环境脆弱的地区。因此，针对煤气化的污染问题和国家日益严格的节能减排要求，具有环保性能的煤气净化和后处理设备成为了研究热点。洗涤塔作为一种结构简单，能效高的气体净化装置，在合成气净化除尘领域有着广泛的应用。同时，洗涤塔底部的气体分布状况对固体粉尘的润湿以及整个洗涤塔的压降有着十分重要的影响。

本文主要针对四种不同的洗涤塔气/水分布器结构，通过利用CFD模拟软件对高压下的合成气洗涤过程进行模拟，获得了不同时刻的压力分布、气/水体积分数分布及进口的平均压力，为气/水分布器的结构选择和设计提供了依据。

1 洗涤塔气/水分布结构及简化结构模型

合成气洗涤塔下部的气/水分布器的主要作用是使气体与水充分接触，同时将气体平稳均匀进入塔内，为洗涤塔的塔板上粉尘的脱除打下良好的基础。合成气洗涤塔的结构如图1所示[4-6]，主要包括内筒、升气筒和挡板等。……