石灰石-石膏湿法烟气脱硫塔内流场模拟及优化分析

由图2可知，三层同时喷淋时，浆液颗粒总体上是竖直降落的。而在烟气进口侧，烟气连续相流场的湍动能较大，浆液颗粒的运动轨迹并不是竖直下落，而是发生了水平偏转;并且由于烟速不高，液滴在下落过程中发生碰撞、凝聚，速度有所增加。在烟气进口的对侧，由于烟气流速较大，浆液颗粒在下落的过程中也产生了停留后继续下落的现象。

通过高、中、低层逐一显示，可以更直观地看到各层浆液颗粒在向下喷淋的过程中，速度变化的颗粒轨迹。且在中、低层，由于烟气流速过大，有极少量的浆液颗粒产生了液泛，但是由于高层的喷淋作用，颗粒最终下落回浆液池中;相较之下，低层的液泛颗粒要多于中层，这是因为，低层喷出的浆液颗粒直接受到烟气的吹动，特别在烟气进口的对侧，烟速较大，更容易被烟气向上携带;而高、中两层则由于烟气流速受到低层喷淋的压制作用，对高、中层喷出浆液颗粒的吹动作用不大。

3.3喷淋塔内烟气的流速和湍动能

如图3所示在吸收区，在烟气进口对侧的烟速较大处，流场的湍动能较大，但吸收区流场的湍动能整体均匀性较差。并且，与空塔时相比，其速度和湍动能分布区域发生了变化。

4结语

1)采用CFD技术能够很好地反映脱硫塔内流场，相比于实验方法，具有高效率、低消耗的特点。通过模型和参数的进一步优化，有望进行更深入的研究，并应用于工业中。

2)空塔时，烟气流速分布变化受塔内结构、进出烟口的影响。可考虑对塔和进出烟口进行优化，以改善塔内烟气湍动能分布。

3)三层喷淋时，浆液与烟气逆流，两者相互影响。一方面，烟气使浆液在下落的过程中轨迹发生偏移，并且由于各层安装高度不同，影响程度也不同：对低层浆液影响较大，若浆液颗粒过小，极易被烟气携带;对高层浆液影响较小，有利于反应循环。

另一方面，浆液使烟气在上升的过程中速度湍动能分布发生了改变，与空塔时相比：速度和湍动能较大区域均从烟气进口侧偏移向对侧，其数值上总体增强，证明逆流有利于反应进行。可考虑对塔内喷嘴样式和布置进行优化，进而优化流场。增大流场湍动能的同时，使流场分布均匀，更有利于提高脱硫效率。

参考文献略

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