湿法烟气处理喷淋塔内流场的数值模拟
液滴,浆液,1物理模型,2数值计算模型,1烟气连续相湍流模型,2液滴离散项模型,3初始条件及边界条件,3模拟结果分析,1喷淋浆液对塔内流场的影响,2入口角度对塔内流场的影响,3喷淋液滴粒径对塔内流场的影响,4喷淋液滴速度对塔
李恋,李录芬,杨仲曹,张侠挺,沙策(浙江安防职业技术学院,浙江 温州 325016)
随着我国经济的快速发展,大气污染问题日益得到人们的广泛关注。2021 年12 月15 日,生态环境部、国家发展和改革委员会和工业和信息化部等18 部门联合印发《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》。《工作方案》指出,到2025 年,主要大气污染物排放量大幅降低,无害化处置能力得到有效保障[1]。长期以来,工业烟气的排放一直是大气污染的一个主要原因。湿法烟气处理技术由于反应速度快、脱除效率高、不易结垢等优点,逐渐成为工业烟气处理的一个重要手段[2]。喷淋塔作为湿法烟气处理的核心,其内部流场对于脱除效率及运行成本有着重要影响。
当前国内外对烟气处理喷淋塔都进行了一些相关研究,主要集中在喷淋塔的工艺参数[3],尺寸[4]及结构[5]等。薄佳燕[6]等人研究了有无喷淋对于塔内烟气流场的影响。马如[2]等人发现喷淋塔内的阻力受到喷淋层数的影响最为显著。杨丁[7]通过在吸收塔进出口处设置导流板,使塔内流场得到了明显改善。此外,当前国外对于喷淋塔所涉及的烟气脱硫机理及浆液液滴的运动方面亦有研究[8-9],而国内的相关研究则不多见。
本文利用Ansys Fluent 进行数值模拟,对某湿法烟气处理喷淋塔内的流场进行了研究,分析了喷淋浆液、入口角度、喷淋粒径大小及速度对塔内流场的影响,从而对工程实践提供一定的指导意义。
1 物理模型
以某项目湿法烟气处理喷淋塔为研究对象,其简化的物理模型及各尺寸参数如图1 所示(其中θ为烟气入口角度)。为简化计算,根据研究重点,作出如下假设:

图1 喷淋塔物理模型Fig.1 Physical model of spray tower
(1)浆液池液面设为静止液面 ......
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