硼铁合金电炉冶炼除尘系统的研究
发布时间：2023-08-06 12:29
硼铁合金电炉冶炼过程中会产生大量的废气，其中含有大量的粉尘，所产生的酸性气体还会对后续的除尘管道装置造成腐蚀，如果直接排放会严重污染周边的空气环境，影响人们的正常生活。由于针对硼铁合金电炉烟气净化处理系统的研究较少，缺乏有关处理设施的运行管理经验，因而对其开展研究，优化设备运行，确保系统安全稳定，对防止烟气污染具有重要意义。 本文以某硼铁合金生产厂的烟气处理设施为研究对象，采用数值模拟和现场试验相结合的方法，对烟气净化系统的工艺设计和操作参数进行了研究。 文中首先介绍了硼铁合金烟气处理系统的工艺构成，对设备运行中需要注意的问题提出了一定的建议。接着，在对工艺简化分析的基础上，以处理系统实际操作和设计参数为依据，利用数值模拟软件Fluent对工艺中的烟气集气装置建立了三维模型，研究了不同烟气速度和开口条件下集气罩内的气相流场分布，来确定其工作条件和参数，减轻罩内电极氧化的同时避免烟气外溢；然后对废气吸收喷淋塔内的气液两相流进行了模拟，考虑液滴的破碎、凝聚及蒸发，侧重分析了不同喷淋压力，不同烟气速度对吸收效果的影响，并研究了不同的液滴分布对烟气流场的影响，对废气处理过程中操作参数的选择提供...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 问题的提出
1.2.1 硼铁合金冶炼所生成烟气的危害
1.2.2 硼铁合金冶炼烟气的净化
1.3 国内外研究发展现状
1.3.1 铁合金烟气治理现状
1.3.2 吸收塔应用与研究现状
1.4 研究内容
1.5 研究意义
第2章 硼铁合金烟气处理系统介绍及分析
2.1 硼铁合金电炉冶炼工艺
2.2 烟气净化系统流程
2.3 烟气净化系统设计
2.3.1 烟气捕集装置的选择
2.3.2 烟气冷却
2.3.3 旋风除尘
2.3.4 布袋除尘装置
2.3.5 气体吸收装置的选择
2.4 吸收过程影响因素
2.5 小结
第3章 数值模拟理论模型
3.1 流体运动基本方程
3.2 湍流模型
3.2.1 DNS 模拟
3.2.2 LES 模拟
3.2.3 RANS 模拟
3.3 标准 k-ε 模型
3.4 气液两相流模型
3.4.1 拉格朗日法
3.4.2 欧拉法
3.5 离散相模型
3.5.1 颗粒运动方程
3.5.2 塔内液滴受力分析及蒸发
3.5.3 颗粒轨道模型
3.5.4 雾化模型
3.6 模型的数值求解
3.6.1 计算区域的离散
3.6.2 控制方程的离散
3.6.3 流场求解方法
3.7 小结
第4章 集气罩内数值模拟及结果
4.1 计算流体学的工作步骤
4.2 集气罩气相数值模拟
4.2.1 模拟对象
4.2.2 集气罩模型的基本假设和网格划分
4.2.3 数值模拟方法及边界条件处理
4.3 结果与分析
4.3.1 集气罩冷态模拟及试验对比
4.3.2 集气罩侧面不同开口条件下流场分布
4.3.3 集气罩不同出口速度下流场分布
4.4 本章小结
第5章 喷淋塔内数值模拟过程及结果
5.1 模拟对象及参数
5.1.1 模拟对象
5.1.2 喷淋塔基本参数
5.1.3 边界条件
5.2 基本假设与网格划分
5.2.1 基本假设
5.2.2 网格划分
5.3 流场模拟过程及结果分析
5.3.1 无喷淋时塔内流场模拟结果及分析
5.3.2 有喷淋塔内气液两相流场分布
5.3.3 不同喷淋压力下塔内流场分布
5.3.4 不同烟气入口速度塔内流场分布
5.3.5 液滴分布对塔内流场影响
5.4 本章小结
第6章 喷淋塔加药量试验测定
6.1 试验目的
6.2 实验吸收原理
6.3 试验系统
6.3.1 试验装置
6.3.2 试验方法
6.3.3 试验步骤
6.4 结果与分析
6.4.1 最佳投药量的测定
6.4.2 不同压力耗碱量的测定
6.5 小结
结论
参考文献
攻读硕士期间主要研究成果
致谢
作者简介
本文编号：3839426
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 问题的提出
1.2.1 硼铁合金冶炼所生成烟气的危害
1.2.2 硼铁合金冶炼烟气的净化
1.3 国内外研究发展现状
1.3.1 铁合金烟气治理现状
1.3.2 吸收塔应用与研究现状
1.4 研究内容
1.5 研究意义
第2章 硼铁合金烟气处理系统介绍及分析
2.1 硼铁合金电炉冶炼工艺
2.2 烟气净化系统流程
2.3 烟气净化系统设计
2.3.1 烟气捕集装置的选择
2.3.2 烟气冷却
2.3.3 旋风除尘
2.3.4 布袋除尘装置
2.3.5 气体吸收装置的选择
2.4 吸收过程影响因素
2.5 小结
第3章 数值模拟理论模型
3.1 流体运动基本方程
3.2 湍流模型
3.2.1 DNS 模拟
3.2.2 LES 模拟
3.2.3 RANS 模拟
3.3 标准 k-ε 模型
3.4 气液两相流模型
3.4.1 拉格朗日法
3.4.2 欧拉法
3.5 离散相模型
3.5.1 颗粒运动方程
3.5.2 塔内液滴受力分析及蒸发
3.5.3 颗粒轨道模型
3.5.4 雾化模型
3.6 模型的数值求解
3.6.1 计算区域的离散
3.6.2 控制方程的离散
3.6.3 流场求解方法
3.7 小结
第4章 集气罩内数值模拟及结果
4.1 计算流体学的工作步骤
4.2 集气罩气相数值模拟
4.2.1 模拟对象
4.2.2 集气罩模型的基本假设和网格划分
4.2.3 数值模拟方法及边界条件处理
4.3 结果与分析
4.3.1 集气罩冷态模拟及试验对比
4.3.2 集气罩侧面不同开口条件下流场分布
4.3.3 集气罩不同出口速度下流场分布
4.4 本章小结
第5章 喷淋塔内数值模拟过程及结果
5.1 模拟对象及参数
5.1.1 模拟对象
5.1.2 喷淋塔基本参数
5.1.3 边界条件
5.2 基本假设与网格划分
5.2.1 基本假设
5.2.2 网格划分
5.3 流场模拟过程及结果分析
5.3.1 无喷淋时塔内流场模拟结果及分析
5.3.2 有喷淋塔内气液两相流场分布
5.3.3 不同喷淋压力下塔内流场分布
5.3.4 不同烟气入口速度塔内流场分布
5.3.5 液滴分布对塔内流场影响
5.4 本章小结
第6章 喷淋塔加药量试验测定
6.1 试验目的
6.2 实验吸收原理
6.3 试验系统
6.3.1 试验装置
6.3.2 试验方法
6.3.3 试验步骤
6.4 结果与分析
6.4.1 最佳投药量的测定
6.4.2 不同压力耗碱量的测定
6.5 小结
结论
参考文献
攻读硕士期间主要研究成果
致谢
作者简介
本文编号：3839426
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