克劳斯燃烧炉花墙结构及工艺优化研究

发布时间：2020-12-24 08:25

　　燃烧炉的花墙结构有助于加强燃烧炉内气体的混合、延长气体的停留时间和提高硫的产率。为深入探究燃烧炉内花墙结构对反应物的流动、传热和反应速率的影响,针对扼流圈结构和花墙结构分别建立了燃烧炉的数学模型,应用Fluent对燃烧炉的混合燃烧情况进行数值模拟。采用realizable k-ε湍流模型和组分运输模型探究花墙结构的优势所在;结合VectorWall花墙结构的流场分析提出几点花墙结构的改进方案,并且对比分析改进后花墙结构的优势;通过优化燃烧炉的进料配比和进料温度来提高燃烧炉内硫的产率。通过改进花墙结构来定制燃烧炉的内部流场,优化燃烧炉的边界条件来提高硫的产率,为克劳斯燃烧炉的优化设计提供理论依据。研究结果表明:（1）扼流圈结构燃烧炉数值模拟结果与工厂燃烧炉实际运行数据吻合情况良好,验证了计算模型的正确性。对比分析Vector Wall花墙结构与扼流圈结构燃烧炉数值模拟结果,发现花墙结构有效地加强了气体的混合效果,将气体的停留时间延长了0.1 s,并且改善了燃烧炉内的温度场,因此将硫的产率提升了1%。通过对燃烧炉的流场分析,发现扼流圈结构和VectorWall花墙结构的位置限制了其充分发挥... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1两阶段克劳斯工艺简化图

图 1.2 直流法工艺流程简图Fig. 1.2 Process flow diagram of direct current method（2） 分流法分流法适用于硫化氢含量较低的酸气，这种方式更有利于酸气处于低浓度时的反应。其工艺流程图如图 1.3 所示。当硫化氢浓度较低时，直流工艺很难保证燃烧炉内的

图 1.3 分流工艺流程简图Fig. 1.3 Process flow diagram of divided flow method非常规分流工艺[24]是在原有分流工艺的基础上提出的改进，图 1.4 为其工艺流程种工艺主要是将燃烧炉分为两个部分，将 1/3 的酸气与空气混合从燃烧炉主入口进燃烧炉的前半部分主要发生克劳斯第一步反应，维持燃烧炉内温度在 1100oC 以上


本文编号：2935323