烟气催化脱硫反应器化学反应的数值模拟

• 作者: 李建明 李月丽 杨建勋 王怀金
• 来源期刊: 工程科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 烟气 催化 脱硫 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 化学工程与材料工程
• 页码范围: 115-122
• 页数: 8页
• 分类号: TQ110.9
• 字数: 5913字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15961/j.jsuese.2017.01.015

摘要

烟气催化脱硫反应器主要通过在含有脱硫催化剂的填料表面发生脱硫反应,实现降低出口烟气的SO2浓度,使之达到排放标准.为了准确预测脱硫率,需要探明脱硫反应器的主要结构和操作参数对其的影响.借助于ANSYS软件,利用脱硫有效容积逐渐减少的稳态计算方法,模拟反应器内的非稳态流动和催化氧化反应,可以探明烟气SO2浓度、空速和填料高度对脱硫率的影响,找到反应器脱硫率随时间变化及出口SO2浓度随时间变化的规律,并通过流动模拟数据和实验结果的对比修正适合催化脱硫的计算模型.研究结果表明:在脱硫催化剂加热阶段对脱硫速率的影响较大,会使脱硫率降低;进口烟气SO2浓度的增加会使反应器脱硫率下降、出口SO2浓度增大;空速对脱硫率有较大的影响,过高或过低的空塔气速均不利于脱硫系统的运行;催化剂床层高度越高,脱硫率越高.因此,考虑到实际工业操作中烟气加热催化剂阶段的影响,对反应速率常数表达式进行温度修正,所得的结果可与工业试验数据很好的吻合;将实际工况中反应表面的减少简化为反应空间的减少,并将床层划分为若干个子空间,采用逐渐减少计算域催化反应总空间容积进行非稳态流动和化学反应模拟是可行的;为了达到较高的脱硫率,空速在0.2～0.3 m/s的范围内选取较为合适;催化剂填料床层高度适宜的范围为1 600 ～1 800 mm.这些为工程设计提供了重要的依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李建明	四川大学化学工程学院	62	388	10.0	16.0
2	杨建勋	四川大学化学工程学院	1	0	0.0	0.0
3	李月丽		3	7	1.0	2.0
4	王怀金		1	0	0.0	0.0