活性焦脱烟气SO2过程的流场模拟
氧活性粒子脱除烟气中SO2的实验研究
ｗｅｅｉ ｅｔｄ ｎ ｅ ｏ ・ ｏ ｎ ｉｈｃ ｎｅ ｔ ｔ ｎｃ ｎ ｉｏ ｓｉｔ ｕ ｏｒａｈ ｗｉ ２ ｎｔｅｆ ｅｇ ｏ ｒ ｎ ｃ ｕ ｄ ｒｌｗ・ ｗ ａ ｄｈｇ －ｏ ｃ ｎｒ ｉ ｏ ｄｔ ｎ ｎｏ ａｆ ｅｔ ｅｃ ｔ Ｈ ０ ｉ ｕ ａ ｔ ｊ ｅ ｌ ｆ － ａｏ ｉ ｌ ｈ ｈ ｌ ｓ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｅ ｕ ｆ ｒｚ ｔ ｎ ｓｒ ｃ ： ｎ ｗ ｔ ｏ ｖ ｒ ｏ ｒ ｂ ｅ ｔ ｅ ｕ ｆ ｒ ａｉ ｎ ｂ ａ ｏ ｓ ｅ ｕ ｒ ｄ ｔ ｏ ｅ ｃ ｍｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｗｉ ｄ ｓ ｌ ｉ ｔ ｙ ｇ ｓ ｈ ｕ ｚ ｏ
限公司， 辽宁 大连 １ ６２ ） ０ ６ １
摘要 ：为 了解决 目前 气 体 电离放 电脱 硫方 法存 在 的等 离子 源体 积庞 大 、能 耗高 、以及 需要依 靠 传统脱 硫 方法 的协 同作用 等 问题 ． 用小 流 拟
量高浓度氧活性粒子［２ （ ） ｄ ） ３ ０ 、ｏ ｅ、Ｏ】 、ｏ Ｄ 及引发剂 Ｈ ２ Ｏ－ 分别注入烟道中， 与烟气中 Ｈｏ反应生成・Ｈ在无吸收剂、无催化剂及没有 ２ Ｏ；
ｉ ｎ ｚ ｔｏ ｉ ｃ ａ ｇ ，ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｌ ｒ ｅ ｓｚ ｆｔ ｅ ｐ ａ ｍａ ｓ ｕ ｃ ， ｉ ｈ ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｎ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔ ｅ ｏ ｉ ｉ ｎ ｄ ｓ ｈ ｒ ｅ ｎ ｌ ｄ ｎ ｈ ａ ｇ ｉｅ ｏ ｌ ｓ ｏ ｒ ｅ ｈ ｇ ｎ ｒ ｙ ｃ ｎ ｕ ｔｏ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｆ ａ ｈ ｈ ｏ ｈ
关键 词 ：氧活 性粒子 ；Ｈ 引发剂 ；羟 基 自由基 ；Ｓ 脱除率 ｏ Ｏ２
中图分 类号 ：Ｘ ０ ． ７３ ５ 文献 标识码 ：Ａ 文 章编号 ： １０— ９３２ １）８ １６ — ５ ００ ６２ 【０１０— ２３ ０
焦炉煤气脱硫吸收塔两相流场计算流体力学数值模拟
统方法的缺陷， 从而指导工程的设计和优化。 本文 将 CFD 与两相流流动结合起来预测了复杂吸收塔 内的两相流动情况。
1
1. 1
建模
模型基本假设 为模拟 H2 S 被 K2 CO3 溶 液 物 理、 化学吸收过 ［4 ］ 程， 基于随机堆砌填料吸收塔作如下假定 ： （ 1 ） 气相为连续相， 液体相为离散相； （ 2 ） 气 体 吸 收 操 作 过 程 为 稳 态， 且液体不可 压缩， 即液体密度不随液体温度和浓度的变化而变 （ 化 工业操作中液体温度和浓度的变化不足以导致
2011 年 6 月
郝琳等：焦炉煤气脱硫吸收塔两相流场计算流体力学数值模拟
μ t （ u x / y ） C1 （ ε / k ） μ t （ u x / y ）
2 2
· 89·
2
液体密度发生明显变化） ； （ 3 ） 仅仅气相中 H2 S 组分被碳酸钾溶液吸收， 溶剂水不向气相中传递； （ 4 ） 熔解热和反应热产生的同时被液相吸收， 忽略填料对热传导的影响； （ 5 ） 忽略气相与液相间热量传递； （ 6 ） 气体吸收过程是绝热的， 即吸收塔与环境 之间没有热量交换。 基于以上假设， 计算中需要考虑的模型有湍流 模型和多相流模型（ 含多相湍流模型） 。 1. 2 理论方程 －湍流方程 由于 Reynolds 时均方程不封闭， 因此在计算的
Twophase flow CFD simulations of an absorption tower for cokeoven gas desulfurization
HAO Lin1 ，LIU Rui1 ，DANG Leping1 ，DAI Chengwu2 ，WANG Yingli2 ，WEI Hongyuan1
活性焦脱硫脱硝原理
反应器空速：规定的条件下，单位时间单位体积催化剂处理的气体量，单位为m3/(m3催化剂·h)，可简化为时间h-1。
反应器中催化剂的装填数量的多少取决于设计原料的数量和质量以及所要求达到的转化率。
通常将催化剂数量和应处理原料数量进行关联的参数是液体时空速度。
空速是指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量，它反应了装置的处理能力。
空速有两种表达形式，一种是体积空速，另一种是质量空速。
体积空速=原料油体积流量（20℃，m3.h-1）/催化剂体积（m3）质量空速=原料油质量流量（㎏.h-1）/催化剂质量（kg）空速是根据催化剂性能、原料油性质及要求的反应深度而变化的。
活性焦脱硫脱硝原理活性焦内具有较多的大孔（＞50nm）、中孔（2.0~50nm），较少的微孔（＜2nm），孔隙已连贯的形态存在与活性焦内。
活性焦吸附污染物时有二种作用机理，一种为物理吸附，一种为化学吸附。
物理吸附作用依赖于活性焦多孔比表面积大的特性，将烟气中的污染物截流在活性焦内，利用微孔与分子半径大小相当的特征，将污染物分子限制在活性焦内。
化学吸附依靠的是活性焦表面的晶格有缺陷的C原子、含氧官能团和极性表面氧化物，利用它们所带的化学特征，有针对性的固定污染物在活性焦内表面上。
活性焦脱硫脱硝工艺流程120~160℃的烟气通过增压风机加压进入脱硫岛烟气以一定气速进入吸附塔，烟气均匀的穿过活性焦吸附层，在吸附层内二氧化硫、汞、砷等重金属、HF、HCL 和二噁瑛等大分子氧化物被脱除，脱除后的净烟气经净烟道汇集通过烟囱排放。
吸附SO2达到饱和的活性焦从吸附塔底部排出，通过输送系统运至解析塔进行加热再生；再生的活性焦经筛分后会同补充的新鲜活性焦再送入吸附系统进行循环吸附使用。
经筛分破损活性焦从活性焦循环系统分离出来可以进入锅炉燃烧或再加工成其他产品。
再生回收的高浓度SO2混合气体送入硫回收系统作为生产浓硫酸的原料。
活性焦脱硫系统组成活性焦脱硫系统由烟气系统、吸附系统、解析系统、活性焦储存及输送系统、硫回收系统等组成。
300MW机组湿法烟气脱硫(WFGD)吸收塔内气液流场模拟
动量 守恒 控 制方 程 为 ：
－
＋ｄ － ｉ
）一
Ｐ ＿ ｉ （ ｒ ｄ（ ８ ｑ ｄ Ｖ ａ
＿ ＿ ＿
＋
（ ２）
图 １ ＷＦ ＧＤ吸 收 塔 示 意
＋ 机 （ 一 ＋ ｖ ｔ ｒ ｄ（ （ｏ ａ ｇ ＋
（ ３）
维普资讯
口烟道排 出 。
１ ３ 数 学模 型 ．
１ ３ １ 烟 气 流 场 控 制 方 程 ． ．
将 烟气 视 为 连 续 相 ， 用 欧 拉 法 对 其 进 行 描 述 。 采
基 于前 面假设 与 简化 ， 于 不 可压 缩 烟气 流 场 的连 续 对
控制 方程 可 表示 为 ：
ｄｉ Ｕ 一 ０ ｖ（’） （） １
鱼 （ ）一 ｄｆａ叫 ＋ ％ ＋ 叫 一 ａ ￣＆ ） Ｆ ｐ ｇ （） ＿ （ｒ ＋
（ ４）
式 （） ２ ～式 （ ） Ｐ为 静 压 ， Ｆ 、 为 浆 液滴 对 烟 ４中 Ｆ 、 Ｆ 气 流场 的反作 用力 。采 用时均 方法 可将式 （ ） ２ ～式 （ ） ４
由于喷 淋液滴 的分散 体 积 率较 小 （ 远小 于 １ ） Ｏ ，
故 采 用拉格 朗 日法 来 描 述 液滴 的运 动 较 为 精确 ， 即选 用 ＤＰ —Ｄ ｓｒｔ Ｐ ａ ｅＭｏ ｅ Ｍ ｉ ｅｅ ｈ ｓ ｄ ｌ 型来 跟 踪 液 滴 运 ｃ ｓ模 动 。吸收塔 内 的浆液滴 受 到诸如 重力 、 力 、 曳 浮力 等力 的作 用 ］本 文 主 要 考 虑 重 力 和 曳 力 对 液 滴 的 作 用 。 ，
内平 均压 降 （ ５ ａ 与 实 际现 场 测试 数 据 的平均 压 降（ ０ ａ 较 为吻 合 。 ８ ０Ｐ ） ９ ９Ｐ ）
多台活性焦脱硫塔烟气分布的数值模拟研究
评定 数值模 拟计 算结果 的方 法主要 有 ２个 。一
个是 定性 分析法 ， 取 与 烟气 分 布 相关 的 ３个典 型 截 面 ： 气 烟道平面 、 气 阀门平面 、 硫塔 Ｒ０ 进 进 脱 １ １～ Ｒ０ １４的进气 口平 面 ， 据模 拟计算 得 到 的流场 云 图 根
器 ， 以 同步 得到 多样化 的计算 结果 ， 可 可进 行实 时 的
（ 上海克硫环保科技股份有限公 司南京分公 司， 江苏 南京 摘 ２０ ２ ） １０ ８
要： 采用数值模拟 的方法研究多 台活性焦脱硫塔集 成净 化烟气脱 硫装置的烟气分布特性 ， 发现 和揭示 了各 台脱硫塔
之间和各吸附单元之间烟气流量的不均匀性 。为了提高装置脱硫效 率和活性焦 利用率 ， 在所建立 的数值平 台上对大量 设想的调节方案进行 了尝试 、 比较和筛选 。研究结果表 明， 通过改变进气支管 的直径大小 ， 以将 烟气分 布调节 均匀 。 可 关键词 ： 活性焦 ； 脱硫 ； 烟气分布 ； 数值模 拟
步设 计 的脱 硫装 置 烟 气 分布 进 行 了模 拟研 究 ， 发现
了存 在 的 问 题 并 进 行 了 调 整 ， 出 了 可 行 的 优 提
化方 案 。
）
图 １ 脱硫装置进 、 出气烟 道平面图
进 气 支 管 进 气支 管
＜
１ 数 值 模 拟 平 台 的建 立
１ １ 物 理 模 型 ．
气 总管直 径均 为 ５ｍ， 于脱 硫 装 置 同一 侧 ， 气 总 位 进
收 稿 日期 ：００—１ ２１ ２—１ ７
Ｒ１ ４ ｉ ０
—
Ｒｌ ０
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＜） ．
出 气 支 管
Ａ－ Ａ
循环流化床烟气脱硫塔内气液两相流场数值模拟
Ａｂｓｒ ｔ：Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ， ａ —ｉ ｕ ｄ ｔ — ｈ ｓ ｏ ｆｅｄ ｏ ｉｃ ｌ ｔ ｕ ｄ ｚ ｄ ｂ ｄ ｆ ａ ｓ ｌｕ ｚ ｔｏ ｏ ｔ ａｃ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ｇ ｓｌｑ ｉ ｗｏ ｐ ａ ｅｆ ｗ ｌ ｆｃｒ ｕ ａ ｉ ｆ ｉ ｉｅ ｅ ｕｅｇ ｓｄｅ ｕ ｆ ｒ ａｉ ｎ ｔｗ— ｌ ｉ ｎｇｌ ｌ ｉ
环流化床脱硫技术进行进一步研究有重要的意义。影响循环流化床脱硫率 的最大因素之一就是气液固 三相是否能够有效均匀的混合反应 ［ 。本文是以某热 电有限公司所使用的循环流化床脱硫塔为研究 ５ ］ 对象 ， 采用 Ｆ Ｕ Ｎ Ｌ Ｅ Ｔ软件来模拟脱硫塔内部流场的变化情况 ， 主要是关注于气液两相流 ， 不考虑固体脱 硫 剂 的喷人 情 况 ， 只考 虑被 处理 烟气 与雾化 水混合 的流 场情 况 ， 即不 带 化学 反应 的气 液 两相 流 动 …。
７ 一７ Ｏ ６．
［ ］ Ｓ ｕｎｃ ｅ ， ｉ ｈｏＪ ｎｕ ｕ ｎ ｔ ． ｘｅ ｍ ｎａ ｓ ｄ ｎＦｕ ａ ｅｕｐ ｕｉ ｔ ｎｂ ｉ ｕａｎ ｕｄｚｄｂｄ［ ． ｒｃｅ ｉｇ ７ ｈ ａｇｈ ｎＭａ Ｙ ａ ，ａｊｎＨ ａｇｅ ａ Ｅ ｐｒ ｅ ｔ ｔ ｙｏ ｌｅｇｓ ｓｌｈ ｒａｉ ｙｃｒ ｌｔ ｇｆ ｉｉ ｅ Ｃ］ Ｐｏｅｄｎｓ Ｚ ｉ １ ｉ ｌｕ ｄ ｚ ｏ ｃ ｉ ｌ ｅ
简化 ， 烟气 入 口为文 丘里 扩 充段 ， 设 烟气在 文 丘里 段 已经 流动 均 匀 。 假 基 本 参数如 下 ：
６
表 １ 脱硫 塔 简 化 后 尺 寸
塔体直径 文丘里下端直径 文丘里扩充段高 烟 气 出 口（ 形 ） 矩 塔 高
喷 嘴 布 置
６２ ｏ ｍｍ ０
ｅ ｓ ｓｕ ｉｄ ｂ ｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｎ Ｔ ｅ ｖ ｌ ｃｔ ｉ ｒ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｄ ｄ ｓ ｂ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｒ ｕ ｒｗａ ｔ ｄ ｅ ｙ ｎ ｍｅ ｃ ｌｓ ｉ ｍｕ ａｉ ． ｈ ｅｏ ｉ ｄ ｓ ｂ ｔ ｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｌ ｉｔ ｕ ｉ ｎ ｕ ｂ 一 ｏ ｙ ｔ ｉ ｏ ｉ ｉ ｒ ｏ １ｎ ｎ ｅ ｓ ｙ ｄ ｓｒ ｕ ｉｎ ｗ ｓａ ａｙ ｅ ｌ ｎ ｈ ｅ ｇ ｔｏ ｉ ｕ ａｉ ｇ ｆ ｉ ｉｅ ｅ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｅ ｈ ｅ ｔｉ ｓ ｎ ｉ ｉｔ ｂ ｔ ａ ｎ ｚ ｄ ａｏ ｇ ｔ ｅ ｈ ｉｈ ｆ ｒ ｌｔ ｕ ｄ ｚ ｄ ｂ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｗｈ ｎ ｔ ｅ ｔ ｉ ｏ ｌ ｃ ｃ ｎ ｌ ｓ ｎ ｚｌ ｓｄ ｃ ｒ ｔｄ ａ ｎ ｌ ４ ｆ ｓ ｉ ｇｏ ｅｌ ｆ ｗ ｌ ｗａ ｅａ ｉｅｙ ｓ ｒ ｕ ． ｈ ｉｈ ｔ ｍｐ ｒ ｔｒ ｕ ａ ｉ ｏ ｚｅ ｉ ｅ ｏ ａｅ ｔ ｇｅ ５， ｕ ｈ ｎ ｆ ｈ ｔ ａｌ ｓｒ ｌ ｔ ｌ ｅ ｉ ｓ Ｔ ｅｈ ｇ ａ ｌ ｔ ｅ ｖ ｏ ｅ ｅ ａｕ ｅｆ ｅ ｇ ｓｄ ｄ ｌ
活性焦脱硫技术工艺
活性焦对流脱硫技术简介活性焦法脱硫技术已经有近四十年研究应用历史，早期的技术研究及应用主要集中在德国、日本、美国等。
目前，国外已有规模为120×104m3/h的活性焦法脱硫装置及装机容量为300MW的同时脱硫脱硝装置，600MW活性焦干法烟气脱硫装置。
2007年北京国电清新环保技术股份有限公司引进了德国WKV公司的活性焦干法脱硫技术（对流技术）并结和我国国情在引进吸收的基础上结合我国燃煤电厂实际情况，经过消化吸收又对其技术在燃煤电厂大烟气量脱硫应用方面做了进一步的改进。
特别是对大烟气均布、活性焦层自动布焦和自动化饱和活性焦收集方面做了大量改进，形成了自有的自主知识产权。
活性焦脱硫脱硝原理图活性焦样品活性焦内具有较多的大孔（＞50nm）、中孔（2.0~50nm），较少的微孔（＜2nm），孔隙已连贯的形态存在与活性焦内。
活性焦吸附污染物时有二种作用机理，一种为物理吸附，一种为化学吸附。
物理吸附作用依赖于活性焦多孔比表面积大的特性，将烟气中的污染物截流在活性焦内，利用微孔与分子半径大小相当的特征，将污染物分子限制在活性焦内。
化学吸附依靠的是活性焦表面的晶格有缺陷的C原子、含氧官能团和极性表面氧化物，利用它们所带的化学特征，有针对性的固定污染物在活性焦内表面上。
活性焦脱硫脱硝工艺流程图活性焦脱硫脱硝工艺流程简图120~160℃的烟气通过增压风机加压进入脱硫岛烟气以一定气速进入吸附塔，烟气均匀的穿过活性焦吸附层，在吸附层内二氧化硫、汞、砷等重金属、HF、HCL和二噁瑛等大分子氧化物被脱除，脱除后的净烟气经净烟道汇集通过烟囱排放。
吸附SO2达到饱和的活性焦从吸附塔底部排出，通过输送系统运至解析塔进行加热再生；再生的活性焦经筛分后会同补充的新鲜活性焦再送入吸附系统进行循环吸附使用。
经筛分破损活性焦从活性焦循环系统分离出来可以进入锅炉燃烧或再加工成其他产品。
再生回收的高浓度SO2混合气体送入硫回收系统作为生产浓硫酸的原料。
SCR烟气脱硝装置烟气流场数值模拟
１ 几 何模 型与 网格 划 分
对 于实 际燃煤 电厂 的脱硝 装置 的设计 ， 采取 措施保 证 脱 硝反应 器 中催 化 剂 人 口截 面 气体 速 度 和反
应物分布的均匀性是主要技术关键。本文根据设计要求确定计算方案 ， 确定 Ｓ Ｒ反应器、 Ｃ 导流叶栅 、 整 流板 、 涡流混合器等主要流动部件的几何模型 ， 提高第一层催化剂人 口前气流均匀性 ， 使氨气 和氮氧化
Ｓ ＣＲ烟气 脱硝 装 置烟 气 流 场数 值 模 拟
杨 超 ， 杰群 ， 张 郭婷 婷
（ 北京国电龙源环保工程有限公司 ， 北京 １０ ３ ） ００ ９
摘
要： 采用 Ｆ Ｕ Ｎ Ｌ Ｅ Ｔ软件 对某 ６ ０ＭＷ 燃煤机组 Ｓ Ｒ脱硝 系统进行数值模 拟 ， 得 了 ３种方 案 ０ Ｃ 获
度均 匀 的技术 要求 。 网格 的生 成采 用 Ｆ Ｕ Ｎ Ｌ Ｅ Ｔ软 件 的前处 理软 件 Ｇ ＭＢＴ 根 据 Ｓ Ｒ脱 硝 反应器 模 型 的构 造 ， 反应 器 Ａ Ｉ， Ｃ 对 进行 了分 区划 分 ， 构规 则 直线段 烟 道 区域 采 用结 构化 六 面体 网格划 分 ， 结 构 相对 复 杂 、 场变 化 大 结 在 流
６ ７
物充分混合 ， 提高脱硝效率。此模型的几何尺寸是按 Ｓ Ｒ系统 的实际尺寸构造 ， Ｃ 几何模型如图 １ 所示。 本 工 程氨 喷射 系统 采用 涡流 混合 器 ， 它具 有烟气 适 应性 强 、 合效 果好 、 混 喷射 孔数 量少 、 不需 要维 护 等特 点 ， 释后 的氨气通 过 管道 喷射 到驻 涡 区内 ， 涡 流 的强 制作 用 下充 分 混 合 ， 到催 化 剂 人 口混 合 稀 在 达
第３ ２卷第 １期
２１ ０ ２年 ２月
活性炭烟气脱硫技术的数值模拟
第 29卷第 5期 2008年 10月
华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 Journa l of North China Institute of W ate r Conservancy and Hydroe lec tric Powe r
文章编号 : 1002 - 5634 ( 2008) 05 - 0090 - 03
目前对活性炭法烟气脱硫的研究主要集中在实 验室试验基础上 ,试验研究消耗的资源较大 ,有的甚 至不可能做原型试验 1笔者以烟气脱硫反应器为研 究对象 ,采用数值模拟的方法对反应器内烟气的流 场和影响烟气脱硫效果的因素进行研究.
2 物理模型
在模拟中 ,固定床主要选用传热模型 、组分输运 和反应流模型 、湍流模型及多孔介质模型等 ;移动床 主要选用传热模型 、组分输运和反应流模型、湍流模 型及多相流模型等 [ 6 ]. 反应器结构如图 1所示.
图 1 反应器结构
3 模拟结果及分析
3. 1 反应器内流场计算及分析 当平底形移动床中烟气入口速度为 0. 6 m / s,床
层空隙率为 0. 35,时间 t = 1, 3 s时 ,其速度场如图 2、 图 3所示. 从中可以看出 ,烟气进入移动床 ,由于固定 床中不断下移的活性炭颗粒对气流产生了一定的压 力 ,烟气的速度有向下方偏移的现象 ,这与固定床内 烟气的速度场分布有一定的区别. 随着时间的增加 ,
脱硫效果增加. 目前 ,固定床 、移动床是吸附硫回收技术工业中
应用最多的吸附设备. 固定床与漏斗形移动床内的 SO2 出口浓度如图 8 所示 .
烟气脱硫过程净烟二氧化硫含量的动态仿真软件的研发
烟气脱硫过程净烟二氧化硫含量的动态仿真软件的研发
工业用煤所产生的二氧化硫排放是导致空气污染的重要因素之一。
在工业炉窑过程中,为了控制含硫烟气的排放,国内外广泛使用湿法烟气脱硫技术。
脱硫过程反应机理复杂、影响因素众多,难以建立精确的数学模型。
本课题依托某大型竖炉球团烟气脱硫过程自动化工程项目,对湿法烟气脱硫的仿真建模进行了初步探讨,结合实际工业数据建立了烟气脱硫过程的动态模型,研发了烟气脱硫过程净烟二氧化硫含量动态仿真软件,在实验室环境下搭建了脱硫过程优化控制仿真实验系统,通过实验验证了所建立数学模型的准确性,为后续的脱硫过程优化控制和工业应用提供了研究基础。
本文工作包括:1.在对国内外相关技术进行综述的基础上,建立了湿法烟气脱硫的动态模型。
结合湿法烟气脱硫过程的反应原理,利用物质交换、离子守恒和物质守恒建立烟气脱硫过程的机理模型,利用工业数据与机理模型输出的偏差,建立基于数据驱动的神经网络误差补偿模型,从而提高了模型精度。
2.建立了模型计算机和控制系统计算机组成的烟气脱硫过程仿真平台的硬件平台架构,以及由过程模型模块、OPC通讯模块、监控模块、系统管理模块组成的烟气脱硫仿真平台的软件架构,基于Matlab和罗克韦尔的RSLogix5000、Factory Talk view等工具软件完成了烟气脱硫过程净烟二氧化硫含量动态仿真软件的开发。
3.以某烟气脱硫工程的工业数据作为实验对象,对本文所建立的模型进行实验验证,并利用仿真软件对净烟二氧化硫含量进行过程动态仿真实验,结果表明,建立的烟气脱硫动态模型能够较为准确的模拟实际工况,所采用的控制方法,能够较好的控制净烟二氧化硫含量,能够较好的为现场的控制优化提供指导。
活性半焦在喷动床内脱硫过程的数值模拟
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
【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》
【年(卷),期】2011(032)006
【摘要】提出将炭法烟气脱硫工艺结合喷动床技术来脱除烟气中的SO2,以达到节能减排的目标.以气固两相流体动力学为基础,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.获得了喷动床具有喷射区、环隙区和喷泉区的流动状态及床内SO2浓度的分布情况.通过对不同工况下模拟结果的分析比较,表明了喷动床环隙区内脱硫效果最好,得出了反应温度和烟气的含氧量及湿度对脱硫效率的影响规律,其中烟气中湿度提高4%,脱硫效率大约提高20%.说明了在实际工程中,适当提高反应温度和烟气中O2与蒸汽的含量有利于提高活性半焦的脱硫效率.
【总页数】6页(P742-747)
【作者】朱卫兵;邢力超;朱润孺
【作者单位】哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院,黑龙江哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】K221
【相关文献】
1.石灰石及盐类混合物在粉粒喷动床内的半干湿法脱硫 [J], 张丽;刘云义;加藤邦夫
2.石灰石在粉粒喷动床内的半干湿法烟气脱硫 [J], 刘云义;马晓迅;加藤邦夫
3.高活性脱硫剂增湿脱硫过程的数值模拟 [J], 李国莲;王造奇;林媛;齐美富
4.粉-粒喷动床内水汽化传热、传质与脱硫反应过程数值模拟 [J], 高伟伟; 牛方婷; 龚明; 马晓迅; 吴峰; 杨剑
5.排烟脱硫循环流化床内脱硫过程的数值模拟 [J], 刘向军;徐旭常
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火电厂应用活性焦烟气脱硫技术分析
火电厂应用活性焦烟气脱硫技术分析饶崇辉（国核电力规划设计研究院，北京，100095）摘要：根据一个2x330MW火电工程模拟设计方案和计算数据，对活性焦烟气脱硫技术在火电厂的应用进行了综述和分析，并提出了几点建议。
关键词：火电厂；烟气脱硫；活性焦Abstract: Based on a simulated project and the calculated data of a 2 x 330 MW thermal power plant, this article reviewed and analyzed the application of activated coke flue gas desulfurization technology in power plants, and proposed some suggestions.Key words: thermal power plant; flue gas desulfurization; activated coke0 引言火电厂SO2排放指控指标日趋严格，烟气脱硫是控制SO2排放所使用的主要手段，目前国内外使用的工艺系统主要有：石灰石－石膏法、海水法、旋转喷雾干燥法、循环流化床以及活性焦烟气脱硫工艺。
石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺在国内已普遍应用，一般脱硫效率在95%以上，系统运行稳定。
但耗水量相对较高。
活性焦烟气脱硫近年受到广泛关注，脱硫效率在95%以上，尤其在资源回收和节水方面优点突出。
符合干旱地区国家节水政策，尤其对于我国主要产煤区缺水严重且运力紧张的现状，火电厂烟气脱硫的节水技术尤其重要。
本文以两台330MW机组模拟设计方案为例，对活性焦烟气脱硫技术和工程方案进行论述。
1 活性焦脱硫工艺1.1 活性焦的吸附反应机理当烟气中含有足量水汽和 O2时，活性焦烟气脱硫是一个化学吸附和物理吸附同时存在的过程。
首先发生的是物理吸附，然后焦表面的某些含氧络合物基团是SO2吸附及催化氧化的活性中心，在有水和氧气存在的条件下将吸附到活性炭表面的SO2最终催化氧化为 H2SO4。
流化床反应器内活性焦流动特性的模拟研究
流化床反应器内活性焦流动特性的模拟研究何燕;吴龚鹏;陈伟【摘要】The numerical simulation was employed to investigate hydrodynamics of activated coke of two-dimension fluidized bed under different operation conditions,based on the two-fluid model.Results show that the pressure drop of fluidized bed is up to maximum with low gas velocity and high solid flux,and it increases gradually with the increase of solid volume fraction.Axial solid concentration of activated coke at the bottom of fluidized bed is denser than that at the top,which verifies the heterogeneous distribution of particles.Axial averaged velocity of particles is easily subject to gas velocity,which is low at the bottom of fluidized bed and increases with the increase of bed height due to gas entrainment.Therefore,reasonable operation conditions (such as gas velocity and solid circulating flux) are significant for improving gas-solid reaction efficiency of fluidized bed.%本文基于双流体模型,对二维流化床反应器内活性焦在不同操作条件下的流体动力学特性进行了数值模拟研究.模拟结果发现,低气速高进料量条件下的管内压降最大,反应器内压降随管内固相容积份额的增加而增加.活性焦在反应器内的轴向固含率呈现出下浓上稀分布,证明了流化床内固相分布的不均匀特性.颗粒轴向平均速度受表现气速影响较大,流化床底部的颗粒速度较低,在气体夹带作用下沿床高方向逐渐增大.因此,设置合理的操作参数(表现气速和固体循环量),对提高流化床内的气固反应效率具有重要意义.【期刊名称】《山东科学》【年(卷),期】2017(030)006【总页数】7页(P58-64)【关键词】流化床;活性焦;数值模拟;干法脱硫【作者】何燕;吴龚鹏;陈伟【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】TK09循环流化床作为一种高效反应器，因其具有较高的传质传热等特点，自出现以来一直备受关注[1]。
固定床活性炭干法烟气脱硫过程的模拟研究
固定床活性炭干法烟气脱硫过程的模拟研究李焱;赵纪光;凡明;陶文亮【摘要】采用流程模拟软件对固定床活性炭干法烟气脱硫过程进行模拟,并用已公开发表的文献实验数据进行了模型验证.模型验证结果与文献值吻合较好.利用该模型对活性炭干法烟气脱硫过程进行模拟研究,探讨了脱硫过程中床层高度、进口烟气中SO2质量浓度、吸附温度等工艺参数对SO2脱除率的影响.模拟结果表明:随床层高度增加,SO2脱除率提高;随进口烟气中SO2质量浓度增加,SO2脱除率提高;在吸附温度为100～160℃的范围内,随吸附温度升高,SO2脱除率逐渐下降.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】4页(P317-320)【关键词】烟气脱硫;工艺参数;数值模拟【作者】李焱;赵纪光;凡明;陶文亮【作者单位】贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025;毕节学院,贵州毕节551700【正文语种】中文【中图分类】X701.32013年，“雾霾”成为年度关键词。
此后，中国不少地区将雾霾天气作为灾害性天气预警预报。
雾霾主要由SO2、NOx和可吸入颗粒物组成。
其中，SO2主要来源于燃煤过程所产生的烟气［1］。
干法烟气脱硫技术因其工艺简单、占地少、无需废水处理等优点受到越来越多的关注，特别是活性炭干法烟气脱硫技术，具有可资源化、节水与硫回收等特征［2-3］。
本工作采用流程模拟软件对固定床活性炭干法烟气脱硫过程进行模拟，分析了脱硫过程中吸附温度、床层高度、进口烟气中SO2浓度等工艺参数对脱硫率的影响。
1.1 数学计算方法吸附流程模拟所进行的一系列数学计算大多是偏微分方程组的计算。
工程数学中对偏微分方程计算采用发散的方法。
采用一阶上风差分法（UDS1），稳定性好，收敛较为迅速，基于一阶泰勒展开式推导，见式（1）。
式中：Γi为吸附量方程；z为轴向长度，m。
活性炭吸附火电厂模拟烟气中SO2 的实验研究
活性炭吸附火电厂模拟烟气中SO的实验研究2摘要：通过活性炭移动床装置，进行模拟了火电厂烟气中活性炭脱硫的实验研究。
本实验主要考察了火电厂烟气中二氧化硫浓度改变时对活性炭的吸收效率的影响。
实验结果表浓度的增大而降低；多次循环使用后 ,吸附剂对二氧化硫的吸明：脱硫效率随着进口SO2附略有减少，且在做1～4组实验时（约为五十分钟以）吸附剂的吸附量下降较明显 ,然后逐步趋于稳定。
浓度；脱硫效率键词：烟气脱硫；进口SO2Adsorption of thermal simulation experimental studies of SO2 fume Abstract: through the active device simulated moving bed, the flue gas desulfurization of active power. This experiment mainly examines the flue gas power to change so2 concentration of activated carbon absorbing the efficiency. Experimental results show that with the import of SO2 removal efficiency and decreased concentration, After use, absorbents cycle of sulfur dioxide, and slightly reduce the absorption in 1 ~ 4 groups of the experimental (about 50 minutes to drop the adsorption quantity adsorbent), then gradually become obvious.Keywords: flue gas desulfurization, Import SO2 concentration, Desulfurization efficiency我国二氧化硫主要是由燃煤产生，2002年，燃煤电厂二氧化硫排放量达到666万吨，占全国排放总量的34.6％。
活性炭脱除SO_2吸附动力学模型及数值模拟_王海鸿
活性炭脱除 SO2 吸附动力学模型及数值模拟
1 1， 2 1 1， 2 刘应书 ， 李子宜 ， 杨 雄 王海鸿 ， （ 1． 北京科技大学 机械工程学院， 北京 100083 ； 2． 北京科技大学 北京高校节能与环保工程研究中心， 北京 100083 ）
采用以气膜控速 摘 要： 由于内扩散阻力的影响， 对于粒径在 3 mm 及以上的活性炭颗粒脱除 SO2 ， 为基础的 LDF 模型存在很大的误差。建立了适合 3 mm 以上活性炭颗粒脱除 SO2 的气固床传质模 讨论了影响活性炭颗粒 型， 考察了活性炭吸附不同 SO2 浓度时几种吸附动力学模型的相关性系数 ， 吸附 SO2 的控制步骤； 以固相扩散模型为基础， 研究了单颗粒下不同吸附动力学模型为基础的吸附 速率方程吸附速率与吸附量之间的关系 ； 以 Vermeulen 模型作为粒内推动力模型， 建立了穿透曲线 可以使用 Boyd 模型 模型并与实验值进行了比较。研究表明， 活性炭吸附 SO2 主要为内扩散控制， 进行描述； 以 Boyd 模型为基础的 Vermeulen 模型能够很好地预测活性炭颗粒吸附速率与吸附量之 间的关系； 以 Vermeulen 模型为推动力建立的穿透曲线模型可以精确地预测 3 mm 及以上活性炭颗 粒在不同 SO2 浓度和不同空塔线速度下的出口浓度 。 关键词： 活性炭； 吸附动力学； 烟气脱硫 中图分类号： TQ424. 1 ； X701. 3 文献标志码： A 文章编号： 0253 －9993 （ 2015 ） 01 －0203 －09
Kinetic models and numerical simulation of SO2 adsorption on activated carbon
2 2 WANG Haihong1 ， LIU Yingshu1， ， LI Ziyi1 ， YANG Xiong1，
活性焦脱硫脱硝反应器的模拟及内构件优化思路分析
活性焦脱硫脱硝反应器的模拟及内构件优化思路分析发布时间：2021-07-14T03:38:31.244Z 来源：《现代电信科技》2021年第6期作者：胡珊[导读] 相关学者将整流层设置在反应器烟气入口位置，以此来不断提高流动稳定性，但是运行成本的上涨比较明显。
（上海克硫环保科技股份有限公司江苏南京 210000）摘要：本文首先分析活性焦脱硫脱硝反应器，然后论述模拟结果分析及内构件优化，主要包括烟气导流部件的设计及添加、喷氨区域内构件优化，通过不断分析旨在不断提高系统污染物脱除效率，保证污染物排放需求得到相应的满足与实现，仅供参考。
关键词：活性焦；脱硫脱硝；反应器；数值模拟；导流板一、活性焦脱硫脱硝反应器的相关概述分析现阶段，在我国燃煤烟气排放方面，诸多污染物控制形势处于比较严峻的趋势，在这一方面，我国对各种污染物的排放限值作出了明确规定，并且在环境保护方面，要加强环保理念的融合，致力于环境质量的稳步提升，而加强烟气多污染物控制技术开发和应用是至关重要的，进一步开阔其市场发展空间。
已经成为了在提高脱硫效率的重要方式方法中，非活性焦干法烟气脱硫脱硝莫属，且是不可或缺的，而且在脱除过程中对于水的要求并不高，同时硫资源回收率较高，往往在90%以上。
要想确保脱除效果的稳步提升，必须要深入研究和分析反应器，加强CFD软件的应用，有效模拟反应器，并从模拟结果出发，进一步优化反应器，为降本增效目标的实现创造有力条件【1】。
当前，活性焦干法脱硫脱硝行业中，错流移动床反应器比较常见，作为重要的一大反应器类型，其应用价值不容小觑，其发展的成熟度是呈现直线上升的趋势的。
要想确保反应器内烟气流动的稳定性更为强化，气固两相的接触要进行不断强化，相关学者将整流层设置在反应器烟气入口位置，以此来不断提高流动稳定性，但是运行成本的上涨比较明显。
二、模拟结果分析及内构件优化（一）烟气导流部件的设计及添加图1为活性焦联合脱硫脱硝反应器内部烟气迹线，烟气在进入下层料室时，入口扮演的角色是非常突出的，且大口径是必备条件之一，因为突扩现象的出现，使得下层料室的涡流比较大，烟气轨迹的有序性严重缺失。
燃煤电厂活性焦脱硫过程模型及实验
燃煤电厂活性焦脱硫过程模型及实验窦万升;焦同帅;邢德山;阎维平【期刊名称】《热力发电》【年(卷),期】2016(045)003【摘要】In order to promote the application of activated coke desulfurization technology in coal-fired pow-er plants,a test bench of activated coke in fixed bed was built in the laboratory.Small scale boilers and gas distribution device were used to simulate the flue gas in power plants.The adsorption isotherms and dy-namic adsorption breakthrough curves were measured.According to the material balance equation,the LDF mass transfer rate equation and the Langmuir adsorption isotherm equation,the mathematical model was established to describe the dynamic adsorption process.It was found that when the axial back mixing model was considered,the result is more accurate.In constant active coke mass,the adsorption model was used to analyze the effects of the voidage,the maximum adsorption capacity,SO2 mass concentration of entrance, and superficial velocities on the penetration curve.The results show that there is no significant effect on the breakthrough curves for various voidages.With the increase of the maximum adsorption capacity,the breakthrough time will increase.The increase in superficial velocities and SO2 mass concentration of en-trance will shorten the breakthrough time.These results provide a reference for activated cokedesulfuriza-tion in engineering design of power plants.%为促进活性焦脱硫技术在燃煤电厂中的应用，基于物料守恒方程、线性推动力传质速率方程和Langmuir吸附等温线方程建立了活性焦固定床动态吸附过程的数学模型，并在实验室搭建的活性焦固定床试验台测试吸附穿透曲线。
燃煤电厂烟气脱硫装置中流场模拟问题分析
燃煤电厂烟气脱硫装置中流场模拟问题分析
黄利国;刘延安
【期刊名称】《科技风》
【年(卷),期】2011(000)008
【摘要】半干法烟气脱硫由于其投资低、占地小、耗水少等优点,最适于我国现役机组的脱硫技术改造,通过对半干法脱硫系统多方位全面系统的研究,了解其内部结构、烟气流动特性、化学流动特性等,利用流场数值计算软件选择合理的数值计算模型,确定各种数据和参数进行数值模拟,设计一个达标可靠的系统对减少半干法脱琉中因结构造成的问题、完善半干法脱硫工艺、提高脱硫效率以及脱硫剂的利用率意义重大.
【总页数】1页(P16)
【作者】黄利国;刘延安
【作者单位】沈阳远达环保工程有限公司,辽宁沈阳,110179;沈阳远达环保工程有限公司,辽宁沈阳,110179
【正文语种】中文
【相关文献】
1.燃煤电厂烟气脱硫装置的仿真设计研究 [J], 胡志光;胡晓贝
2.大型燃煤电厂在选择烟气脱硫装置系统及辅助设备选型探讨 [J], 陈绍敏
3.湿法烟气脱硫装置喷淋塔内烟气流场模拟 [J], 李兴华;何育东
4.300 MW 燃煤电厂烟气脱硫装置及烟气脱硝装置的运行业绩 [J], 井上博雄
5.对燃煤电厂烟气脱硫装置是否装烟气再热系统的分析 [J], 杨建祥
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活性焦对流法多污染物一体化脱除技术应用
活性焦对流法多污染物一体化脱除技术应用发布时间：2021-07-26T10:20:23.977Z 来源：《科学与技术》2021年9期作者：马跃强，朱雯，余佳，[导读] 某焦化厂7米顶装焦炉烟道气净化处理工艺，采用活性焦对流法多污染物一体化脱除技术，实现了SO2、NOX、马跃强，朱雯，余佳，中信重工工程技术有限责任公司，洛阳 471003摘要：某焦化厂7米顶装焦炉烟道气净化处理工艺，采用活性焦对流法多污染物一体化脱除技术，实现了SO2、NOX、粉尘超低排放。
介绍了活性焦对流法多污染物一体化脱除技术工艺原理、工艺流程、系统组成，为项目建设、调试、运行提供可靠保证，并为焦化行业烟气超低排放的工程应用提供技术参考。
关键词：焦炉烟道气；超低排放；对流法；多污染物；一体化冶金焦炭生产及冶炼焦化行业中焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气燃烧后可产生大量污染物，包括二氧化硫、氮氧化物及粉尘等。
焦炉烟道气温度相对较低，为180℃~300℃，多数在200℃~250℃；焦炉烟道气组分随焦炉液压交换机的操作呈周期性波动，烟气中SO2、NOx、氧含量的波峰和波谷差值较大；焦炉烟囱必须始终处于热备状态，且烟气温度不得低于130℃才可直接回到原烟囱；炉烟道气中SO2含量范围广：60mg/m3~800mg/m3；NOx含量差别大：400mg/m3~1200mg/m3；含水量大不相同：5%~17%；焦炉烟道气组分复杂多变，含有硫化氢、一氧化碳、甲烷、焦油等。
2012年出台的《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）规定在2015年后特别地区，NOx排放浓度≤150mg/Nm3，SO2排放浓度≤30mg/Nm3，颗粒物排放浓度≤15mg/Nm3。
随着钢铁行业烧结（球团）烟气超低排放标准的实施，焦化行业烟气的排放标准必定越来越严格。
目前国内采用比较多工艺有中低温SCR脱硝+余热回收+CFB半干法脱硫+布袋除尘+引风机，单一污染物处理，众多净化设备串联，流程复杂，占地面积大，缺乏能同时深度处理SO2、NOx、二噁英、氟化氢等主要大气污物的环保设施，而现阶段工业烟气治理多为环保改造项目，在原有场地进行升级改造，可利用空间狭小，施工难度大，副产物难处理。