文丘里洗涤器-环流水洗塔组合除尘工艺研究

发布时间：2023-12-02 19:16

　　以针对煤气化后粗煤气净化问题所开发的文丘里洗涤器-环流水洗塔组合除尘工艺为研究背景,采用实验和数值模拟相结合的方法,对关键设备的水力学特性及组合工艺的除尘性能开展了系统研究。在文丘里洗涤器水力学特性研究中,利用CFD模拟优化了文丘里管结构,特别是进液分布器,通过实验对比了优化后的分布效果。实验考察了操作条件、设备参数对管内压力分布及压降的影响,结果表明压降主要来自于喉管段,并建立了单气相操作各段压降的计算模型。在环流水洗塔水力学特性研究中,考察了表观气速与导流筒上静液层高度对其水力学性能的影响。结果表明,在实验范围内,总气含率、升流区和降流区平均气含率均与表观气速成幂函数关系;降流区局部气含率与液体循环速度均随表观气速的增加而增加;导流筒上静液层高度的增加对气含率影响不明显,但有助于提高环流液速。藉此建立了环流液速关联式,最大相对误差±4.80%;通过对气体分布器进行CFD模拟,验证了气液分布的均匀性,提出了优化设计方案。在除尘实验阶段,使用PAS和SEM获得飞灰原样的粒径分布和表面形态;考察了设备参数与操作条件对飞灰总脱除效率与粒级脱除效率的影响。总除尘效率随文丘里洗涤器喉管长度增加...

【文章页数】：132 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
    1.1 煤气化工艺气含尘颗粒研究
        1.1.1 煤气化工艺气含尘颗粒形成机理
        1.1.2 煤气化工艺气含尘颗粒物化性质
    1.2 煤气化工艺气净化技术
        1.2.1 含尘气体净化方法
        1.2.2 煤气化工艺气净化方法
        1.2.3 “一器一塔”组合新型除尘工艺
    1.3 文丘里洗涤器研究
        1.3.1 文丘里洗涤器结构参数及水力学特性
        1.3.2 文丘里洗涤器除尘性能
    1.4 环流床研究
        1.4.1 环流床分类及结构参数
        1.4.2 环流床水力学特性及影响因素
        1.4.3 环流床的应用
    1.5 计算流体力学的应用
        1.5.1 CFD在文丘里洗涤器模拟中的应用
        1.5.2 CFD在环流床模拟中的应用
    1.6 文献综述小结
    1.7 技术路线图
第2章 实验流程装置及考察方法
    2.1 水力学装置及测试方法
        2.1.1 实验流程
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 水力学特性测试方法
    2.2 三相除尘实验流程及装置操作
        2.2.1 实验流程
        2.2.2 气液固三相实验设备
        2.2.3 实验所用煤灰颗粒表征
第3章 文丘里洗涤器水力学特性分析
    3.1 文丘里管结构选型
    3.2 文丘里洗涤器实验研究
        3.2.1 单气相流动特性研究
        3.2.2 气液两相水力学特性研究
    3.3 文丘里洗涤器气液两相CFD模拟
        3.3.1 模型建立及模拟方法
        3.3.2 CFD模拟与实验结果对比
        3.3.3 数值模拟结果分析
    3.4 本章小结
第4章 环流水洗塔水力学特性研究
    4.1 气含率
        4.1.1 升流区气含率
        4.1.2 降流区气含率
        4.1.3 总气含率
    4.2 环流液速
    4.3 环流水洗塔内流场CFD数值模拟
        4.3.1 气体分布器流场数值模拟
        4.3.2 环流水洗塔气液两相流动数值模拟
    4.4 本章小结
第5章 “一器一塔”组合除尘性能研究
    5.1 “一器一塔”组合除尘机理分析
    5.2 飞灰原样静置实验
    5.3 设备工艺的影响
        5.3.1 文丘里洗涤器喉管长度的影响
        5.3.2 环流水洗塔塔顶喷淋系统
    5.4 操作条件的影响
        5.4.1 总除尘效率
        5.4.2 粒级脱除效率
    5.5 各工艺条件下最优除尘效率对比
    5.6 除尘效率经验关联
    5.7 本章小结
第6章 结论
参考文献
附录 A 实验数据
附录 B 符号说明
致谢



本文编号：3870170