脱硫废水烟道喷射的数值模拟

以某电厂300 MW燃煤机组为例,对脱硫废水烟道喷射系统进行CFD数值模拟,研究了雾化粒径、烟气温度、烟气流速和喷枪布置方式对液滴蒸发的影响。结果表明:雾化粒径明显影响液滴群蒸发质量百分比和蒸发时间,在较低的烟温下(140℃),需要较小的雾化粒径(≤50μm)才能保证液滴完全蒸发;烟气温度对液滴群蒸发质量百分比和蒸发时间的影响显著,随着烟气温度升高,液滴蒸发速率加快,蒸发时间明显减少;烟气流速对液滴蒸发特性影响不大,随着烟气流速升高,烟气量增大,液滴群蒸发时间会降低,而液滴群蒸发质量百分比变化不大;在烟道同一截面处,不同喷枪布置方式对液滴蒸发影响小。     

高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究

喷雾蒸发冷却技术在钢厂转炉和电炉烟气处理工程中有广泛的应用,对于喷雾蒸发机理的研究是建立在单个水滴蒸发的研究基础之上的。本文依据简化的工况,考虑了水滴内部环流、蒸发过程中的变物性、Stefan流,建立了单水滴蒸发的非等温模型。研究了对流环境下高温气体中水滴的蒸发特性,获得了不同环境温度、水滴初始条件下水滴半径和温度等参数的变化规律;研究发现,水滴的蒸发过程存在快速加热和稳态蒸发两个阶段;初始直径对瞬态阶段的影响较大,而对稳态阶段影响不大;水滴越大,滑移速度对蒸发的影响也越大。对喷雾水滴蒸发特性的数值模拟,为进一步研究液滴群在高温烟气中的蒸发提供更可靠的方法。     

高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究

喷雾蒸发冷却技术在钢厂转炉和电炉烟气处理工程中有广泛的应用,对于喷雾蒸发机理的研究是建立在单个水滴蒸发的研究基础之上的。本文依据简化的工况,考虑了水滴内部环流、蒸发过程中的变物性、Stefan流,建立了单水滴蒸发的非等温模型,研究了对流环境下高温气体中水滴的蒸发特性,获得了不同环境温度、水滴初始条件下水滴半径和温度等参数的变化规律。研究发现,水滴的蒸发过程存在快速加热和稳态蒸发两个阶段;初始直径对瞬态阶段的影响较大,而对稳态阶段影响不大;水滴越大,滑移速度对蒸发的影响也越大。对喷雾水滴蒸发特性的数值模拟,为进一步研究液滴群在高温烟气中的蒸发提供了更可靠的方法。     

高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究

喷雾蒸发冷却技术在钢厂转炉和电炉烟气处理工程中有广泛的应用,对于喷雾蒸发机理的研究是建立在单个水滴蒸发的研究基础之上的。本文依据简化的工况,考虑了水滴内部环流、蒸发过程中的变物性、Stefan流,建立了单水滴蒸发的非等温模型。研究了对流环境下高温气体中水滴的蒸发特性,获得了不同环境温度、水滴初始条件下水滴半径和温度等参数的变化规律。研究发现,水滴的蒸发过程存在快速加热和稳态蒸发两个阶段;初始直径对瞬态阶段的影响较大,而对稳态阶段影响不大;水滴越大,滑移速度对蒸发的影响也越大。对喷雾水滴蒸发特性的数值模拟,为进一步研究液滴群在高温烟气中的蒸发提供更可靠的方法。     

焦化废水逆向喷淋进行烧结烟气脱硫试验研究

 建立逆向气液喷淋反应塔,利用焦化废水进行烧结烟气脱硫试验研究。研究烧结烟气SO2浓度、焦化废水pH值、温度等因素对脱硫效率的影响。当烧结烟气中SO2浓度为4000 mg/m3,温度控制在2 ℃,焦化废水pH值为9.0时,尾气中的SO2浓度降到118 mg/m3,脱硫效率达到97%。烧结烟气中SO2初始浓度增加可加快脱硫速率,增加脱硫量。升高焦化废水pH值、降低温度,有利于提高脱硫效率。     

热装高炉高温煤气喷雾降温塔CFD数值分析

高炉炼铁采用原燃料热装工艺能显著提高铁前工序显热资源利用效率。为保证高温高炉煤气的净化回收系统安全,须在干法布袋除尘设施前设置1座喷雾蒸发降温塔。采用Fluent软件中的离散相模型对喷雾降温塔内的流场进行了数值模拟,分析得到塔内气相流场、温度场分布以及雾滴运动规律等信息,对比分析了不同喷嘴角度和不同喷雾方向对塔内喷雾降温效果的影响。分析结果表明：采用喷雾蒸发冷却工艺可迅速降低煤气温度,采用雾滴与气体逆流型式且喷嘴角度为30°时,效果最优,雾滴充满塔体整个截面且可完全蒸发。分析结果可为喷雾降温塔的结构设计和喷雾降温过程的优化提供参考。     

双流体喷雾冷却在铜冶炼阳极炉烟气降温中的应用

铜冶炼阳极炉产出的烟气温度和烟气量波动较大，导致热容量变化剧烈，需要降温才能进入后续的收尘系统。基于此特点，本文介绍一种双流体压缩空气喷雾冷却技术，含尘的高温烟气从冷却塔顶部进入，与充分雾化的液滴顺流接触，液滴在塔内高温烟气行进过程中被迅速汽化，显热换为水蒸发潜热，烟气急冷后从底部经排气口流出。系统配置了自控泵站，为喷枪提供带有一定压力的水和压缩空气，根据冷却塔烟气进出口温度、喷水流量、压力等信号，实时计算与控制，保证烟气出口温度稳定在设置的目标范围内。经白银有色集团铜冶炼技术提升改造工程阳极炉生产实际验证，总体布置合理，工艺流程顺畅，温度调节范围大，冷却塔底部无漏水、各种技术指标达到设计要求。     

流体转杯离心粒化特性试验

 针对高温熔融高炉渣转杯粒化技术,为了探索离心粒化过程中熔渣颗粒形成的机理及熔渣体流量、转杯转动速度等参数对颗粒粒径的影响,以水为粒化试验工质,以直径110 mm的转杯为离心粒化器,开展了离心粒化可视化试验。研究了工质在转杯表面的流动和在转杯边缘形成液丝、液丝断裂成液滴的机理,以及液丝长度、顶端液滴粒径随时间的变化趋势;基于图像处理技术分析了转杯转速、工质流量对粒化液滴的粒径分布和平均粒径的影响规律。结果表明：转杯表面液膜在转杯边缘形成若干凸起,并沿转杯运动的切线方向延伸形成液丝,液丝长度随时间呈线性变化关系,液丝顶端液滴粒径基本保持不变;随着工质流量降低和转杯转速升高,液滴平均粒径呈减小趋势,液滴速度接近转杯圆周速度。     

转炉干法除尘系统蒸发冷却器数值模拟

通过Fluent数值模拟软件,对转炉干法除尘系统蒸发冷却器内的烟气流动与传热过程进行了数值模拟。研究结果表明:蒸发冷却器出口处的平均流速为11m/s,平均温度为190℃,平均压力为-104Pa;雾化喷嘴喷射的雾化水在2s内完全蒸发,迅速将烟气温度降低到400℃左右;部分粉尘颗粒随烟气回流返回蒸发冷却器上部,易导致蒸发冷却器上部结垢现象;该数值模拟结果符合现场实际的运行情况,为蒸发冷却器的优化设计提供了依据。     

微波辐照活性炭处理烧结烟气质量损失影响因素

以活性炭为研究对象,在微波辐照条件下,通过改变微波加热温度、加热时间、活性炭质量、SO_2浓度以及NO浓度,分析了活性炭处理烧结烟气时质量损失的影响规律。结果表明,微波温度的升高能够加快活性炭质量的损失,微波温度为800℃时活性炭质量的损耗率达到13.75%;延长加热时间会提高活性炭质量损失,加热时间为15 min时,损耗率达到最大值9.7%;增大活性炭质量有利于降低活性炭质量损失,活性炭质量为50 g时,损耗率最小值为4.04%;增大烧结烟气各成分的浓度可以减小活性炭质量损失,在SO_2和NO浓度分别为1 200×10~(-6)和1 000×10~(-6)时,损耗率最小值分别为2.57%和3.28%。     

影响活性炭烟气净化系统脱硝效率的因素分析

宝钢股份宝山基地有两台660 m~2烧结机,采用活性炭二级错流吸附烟气净化工艺进行脱硝。通过实验室试验设计和分析,以及对现场生产实绩数据进行回归分析,系统解析了活性炭二级错流吸附烟气净化工艺脱硝效率的影响因素。结果表明:脱硝率与含氧量、喷氨量呈正相关关系,与温度、烟气流量呈负相关关系,脱硝率随入口烟气NO_x质量浓度的升高而升高;最后,通过回归方法得到脱硝率的预测公式,可为进一步提升活性炭烟气净化系统的脱硝率提供参考。     

高铁酸钾氧化处理含苯胺黑药废水试验研究

研究了用高铁酸钾处理含苯胺黑药废水,考察了反应时间、高铁酸钾用量、废水pH和温度对模拟废水中苯胺黑药去除率的影响及废水pH和电位的变化。结果表明,随反应时间延长和高铁酸钾投加量增大,废水中苯胺黑药去除率逐渐提高;较低的废水起始pH(5.85)和较高反应温度(30℃)都有利于苯胺黑药的去除;在废水起始pH=8.0、30℃、苯胺黑药初始质量浓度40mg/L、高铁酸钾初始质量浓度0.8g/L条件下反应30min,苯胺黑药去除率可达98.38%;随反应进行,废水pH先小幅升高然后小幅下降;废水电位先快速下降然后逐步升高并趋于稳定。用高铁酸钾去除废水中的苯胺黑药是可行的。     

卡卢金热风炉气体燃烧与流动数值模拟

运用CFD软件对卡卢金热风炉的气体燃烧与流动进行了数值模拟,得到燃烧室出口烟气速度、温度、压力及残余CO浓度的分布。并对燃烧室出口烟气温度、压力及残余CO浓度进行了现场测试。结果表明,卡卢金热风炉燃烧室出口截面上烟气速度、温度和压力分布均匀,燃烧室上部温度低,高炉煤气燃烧完全。     

用喷雾反应法制备实心球形氧化铈超细粉末

针对喷雾热分解法制备的粉体含有个别空心粒子和破裂球壳,本文采用喷雾反应法获得了实心球形氧化铈。此方法在传统的喷雾热分解基础上引入水蒸气来提高液滴温度并延缓液滴的蒸发,同时在前驱体中引入草酸二甲酯为水解剂。随着液滴温度的不断增高,草酸二甲酯水解为草酸并与铈离子发生沉淀反应,从而在液滴内形成体相成核。此时的液滴经干燥、煅烧最后获得实心球形氧化铈超细粉末。     

基于相似理论的蒸发冷却器实验模型设计

对高温烟气降温,使其出口温度与设计要求达到良好的一致,一直是实际工程中需要解决的重要问题.宝钢LT系统蒸发冷却器内的流动可以归结为具有蒸发、辐射效应的液滴一空气一蒸汽一灰分的四相流动,文章利用相似理论,导出了原型与模型相似的准则数及边界条件,根据关键准则数相等来确定模型的几何比例、速度比例等,并由此来设计实验模型装置.     

大气等离子喷涂流场特性及颗粒流动特性

利用数值分析结合实验的方法研究大气等离子喷涂流场特性及颗粒流动特性。结果显示,氩氢混合气情况下的喷涂温度比纯氩提高了约30%。当喷涂距离小于70 mm时,颗粒温度速度低于主气,颗粒处于加热加速过程。当喷涂距离为70～90 mm时,颗粒的温度速度达到最高,接近于主气。当喷涂距离大于90 mm时,主气温度速度低于颗粒,颗粒处于降温降速过程。实验结果表明,颗粒速度和温度的计算值和实验值具有相同的变化趋势,在距喷嘴70～90 mm处达到最大值,验证了数值计算结果的准确性。当主气流量一定时,射流体的温度和速度随着电流功率的增大而增大。流体速度随主气流量的增加而增加,流场温度随主气流量的增加而降低。     

铁碳微电解法从电解锰阳极液中提取硒试验研究

研究了采用铁碳微电解法从电解锰阳极液中提取硒,考察了搅拌速度、反应时间、反应温度、铁碳总质量浓度和铁碳质量比对硒提取率和铁溶出率的影响,分析对比了反应前后铁屑表面特征。结果表明:硒提取率随搅拌速度、反应时间、铁碳总质量浓度增大而提高,而受反应温度的影响较小;在铁碳质量比为2∶1时,硒提取效果较好;铁溶出率随反应时间延长和反应温度升高而提高,受搅拌速度和铁碳质量比的影响不明显;在搅拌速度200r/min、反应时间3h、反应温度30℃、铁碳总质量浓度3.0g/L、铁碳质量比2∶1条件下,硒提取率达96.52%。     

活性焦法烧结烟气脱硝率影响因素解析

 为了明确活性焦在烧结烟气净化系统循环使用过程中脱硝性能变化及影响烧结烟气脱硝率的主要工艺参数,提高活性焦法烧结烟气净化效率,通过红外光谱分析和模拟试验研究循环使用中活性焦性能变化及其对脱硝率的影响,并通过生产数据统计分析明确影响活性焦法烧结烟气脱硝率的主要工艺参数及其影响规律。结果表明,经循环使用,活性焦表面酚基和醌基数量增加,对NO吸附量降低,导致活性焦前期脱硝率下降,而氨气预吸附处理可大幅提高其前期脱硝率;随脱硝段高度位置下降,脱硝率经历100%、迅速降低、缓慢升高直至平衡等阶段。其次,脱硝率与氨氮比、O₂体积分数、NO_x质量浓度、解析温度呈正相关,与H₂O体积分数、SO₂质量浓度、烟气流量、活性炭床温度呈负相关,其中,氨氮比、O₂体积分数和NO_x质量浓度对脱硝率影响最大,工艺参数优化过程中应着重关注。     

微波联合改性活性炭处理不同SO2浓度烟气脱硫效率

以活性炭为研究对象,通过微波辐照改性,并协同微波在线处理具有不同浓度SO_2成分的模拟烟气,分别改变微波加热温度、加热时间、活性炭质量、烟气流速以及SO_2浓度,分析改性活性炭与微波联合处理不同SO_2浓度模拟烟气脱硫效率的影响因素。结果表明,提高微波温度会使脱硫效率增大,温度为800℃时,脱硫效率达到72%;适当延长加热时间有利于提高脱硫效率,加热时间为6 min时脱硫效率达到69%,继续延长加热时间对脱硫效果影响不明显;增加活性炭质量有利于脱硫效率的提高,在质量为50 g时,脱硫效率达到最大值76.45%;增大烟气流速会减小活性炭的脱硫效率,烟气流速为0.3 L/min时脱硫效率最大值81.05%;提高SO_2浓度会使脱硫效率减小,当SO_2浓度为400×10~(-6)时,脱硫效率为84%。     

用高铁酸钾氧化处理含丁基黄药废水试验研究

研究了用高铁酸钾处理含丁基黄药模拟废水,考察了高铁酸钾投加量、反应时间、废水pH和温度对丁基黄药去除率的影响。试验结果表明:随高铁酸钾投加量加大、温度升高和反应时间延长,丁基黄药去除率逐渐升高;在pH=6、温度20℃、丁基黄药初始质量浓度0.2g/L、高铁酸钾起始质量浓度0.6g/L条件下反应45min,丁基黄药去除率达81.47%,去除效果较好。