密相塔烟气入口角度的数值模拟和优化设计

针对唐钢210m2烧结烟气脱硫设备密相塔空塔内部的三维流场进行数值模拟,利用Fluent15 软件,采用k- ε模型和SIMPLE算法,模拟分析表明,烟气入口角度达16°时,密相塔内中部形成一个范围较大的湍流区域,烟气的湍流运动剧烈,烟气速度分布比较均匀,有利于提高脱硫效率。上部和下部区域形成范围较小的顺时针和逆时针湍流区域,湍流运动剧烈,增强了烟气和脱硫剂的充分混合,提高脱除效率。     

在线铁水连续脱硫装置的数值模拟与结构优化

基于湍流模型与多相流模型的耦合,对脱硫装置内铁水流动情况进行了计算模拟。分析研究了挡墙和喷枪位置对脱硫装置内铁水流动的影响。结果表明：在靠近脱硫装置出口位置设置挡墙,喷枪距挡墙1／2L时,脱硫装置内流场最好,可以实现铁水与脱硫剂的充分混合,从而提高了脱硫率,同时实现了渣铁自动分离。     

底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为的数值模拟

为了提高底吹氩钢包脱硫效率,建立了CFD-SRM耦合模型描述底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为,考虑了钢包内底吹引起的湍流流动和渣圈中氧气吸收及氧化反应等因素对渣-金反应动力学的影响规律,通过80 t钢包热态试验验证了数学模型,并揭示了不同吹炼制度对底吹氩钢包脱硫效率的影响规律,得出合理的优化参数。结果表明,气液两相流对组分质量传输速率和脱硫效率有着重要影响,CFD-SRM耦合模型可以准确预测底吹钢包内的渣-金反应和脱硫行为,钢包双孔喷吹的脱硫效果对单孔中心和偏心布置更优。随着渣-金高度比的增加,脱硫效率增加,当渣钢高度比超过0.04时,脱硫效率变化很小;随着底吹流量的增加,脱硫率先增大后减小,但当底吹流量超过300 L/min(标准态)时,钢液脱硫率开始降低。     

旋流雾化氨法脱硫除尘一体化技术研究

针对日趋严峻的钢铁行业污染问题和日趋严格的排放要求,分析烧结烟气氨法脱硫工艺特点,提出旋流雾化氨法脱硫除尘一体化技术:通过构造喷雾切圆旋流场,在湍流-声波-相变复合凝并作用下,有效控制脱硫塔的出口SO_2及粉尘质量浓度。对柳钢110 m~2烧结机脱硫塔进行改造试验,结果表明:在不增装湿电除尘器的情况下,当入口烟气流量和温度大幅度波动时,改造后的出口SO_2质量浓度稳定控制在32 mg/m~3以下,出口粉尘质量浓度稳定控制在10 mg/m~3以下。新技术的应用有效脱除了氨法脱硫过程中形成的气溶胶,使烧结烟气氨法脱硫工艺实现了稳定、高效、经济的污染物协同超低排放。     

炼钢过程多相流及其反应动力学数值模拟研究

炼钢过程主要是通过喷吹手段来达到脱碳、脱磷、脱硫、去夹杂等冶金目的,其过程涉及极其复杂的气-金-渣多相流行为和反应动力学,对其研究揭示是实现高效炼钢和钢超洁净化的重要基础,数值模拟已成为解析炼钢过程现象和机理不可或缺的手段.本文结合前人的工作,总结介绍了作者在转炉冶炼和钢包精炼过程数值模拟方面的研究进展.通过对转炉冶炼熔池内渣-金-气多相流行为的数值模拟,揭示了熔池混匀、炉衬冲刷、金属液滴喷溅等重要物理现象,同时通过耦合冶金热力学,定量描述了转炉内脱碳、脱磷等反应过程,优化了转炉吹炼工艺;基于Euler-Euler模型,描述了钢包吹氩精炼过程钢液湍流脉动诱导气泡扩散和气泡上浮诱导钢液湍流等重要现象,并利用CFD-PBM模型描述了夹杂物运动、碰撞聚合及去除行为,发现了气泡-夹杂物湍流随机碰撞去除夹杂物的新机理,同时通过CFD-SRM耦合模型实现了钢包精炼多组分参与渣-金反应和脱硫行为的定量描述,揭示了钢液与顶渣的成分、底吹模式对脱硫效率的影响规律.针对钢包底喷粉脱硫新工艺,提出了底喷粉过程中顶渣-钢液、空气-钢液、粉剂-钢液、气泡-钢液多界面多组分同时反应模型,考虑了气-液两相流、粉剂传...     

烧结烟气旋流雾化脱硫除尘一体化试验研究

针对钢铁企业烧结烟气的超洁净排放要求,分析烧结烟气脱硫除尘中遇到的难题,提出了旋流雾化脱硫除尘一体化技术。通过构造喷雾切圆旋流场,在湍流、雾化及凝并的作用下,在脱硫塔中提高脱硫效率和除尘效率。对某2×90 m~2烧结机组的脱硫塔进行连续3 d的改造试验,试验结果表明,采用旋流雾化技术,在入口烟气流量、入口烟气温度、入口SO_2浓度大幅波动的情况下,改造后的出口SO_2浓度能够稳定在30 mg/m~3以下,脱硫效率可高达99.22%;在入口粉尘浓度为50 mg/m3且不增加湿电除尘的情况下,改造后的出口粉尘浓度能够稳定在8 mg/m~3以下,除尘效率可高达94.3%,实现了烧结烟气的超洁净排放。     

RH精炼过程吹气对喷粉脱硫影响的数值模拟

为研究RH精炼过程吹气参数对喷粉脱硫的影响规律，进而提高喷粉脱硫的效率，以实际230 t RH喷粉脱硫过程为研究对象，建立三维耦合的k-ε湍流模型、流体体积(VOF)模型、离散相模型(DPM)、用户自定义标量(User Defined Scaler, UDS)以及未反应核脱硫动力学模型，讨论了浸渍管吹气流量、真空室侧吹以及钢包底吹对钢液流速以及喷粉脱硫的影响。结果表明，脱硫剂在喷入真空室后主要集中在靠近下降管一侧的真空室相交界面上，并随着钢液循环流动从下降管进入钢包，钢包中脱硫剂也趋向于在下降管一侧聚集。钢液流速以及脱硫速率随着浸渍管吹气流量的增大而增大，但吹气流量(标准状况)从1 000 L/min增大至2 000 L/min时，钢液流速以及脱硫速率增大幅度较小；继续将吹气流量从2 000 L/min增大至3 000 L/min时，钢液流速增大明显，但终点脱硫效率只增加了4.0%。真空室侧吹流量为2 000 L/min时，钢液流速和脱硫速率略微增大。在上升管对应的钢包底部进行200 L/min的底吹时，钢包内钢液流速明显增大，但脱硫速率则由于钢包内脱硫剂停留时间的减小而发生了降低。本...     

卧式喷淋塔烟气脱硫的数值模拟

卧式喷淋塔技术是北京科技大学环境中心开发的一种新型烟气脱硫系统工艺,在某些方面克服了立式喷淋塔的缺点,具有脱硫效率高、压力损失小、运行成本低、易检修等特点.但在实际工程中仍然需要进一步的改进.为了研究不同喷淋的布置格局对卧式喷淋塔的内部流场的影响,构建了卧式喷淋塔物理模型,采用Icem软件划分网格,利用Fluent软件数值模拟计算.模拟中选择k-ε湍流模型及随机轨道模型,数值模拟计算采用SIMPLE算法.模拟结果表明:双层喷淋设置时喷雾锥角为90°,上部喷淋高度为距顶部0.9 m,下部喷淋高度为距顶部2.4 m,喷淋层间距为1.5 m时,有效的减少脱硫塔压力损失,降低能耗,塔内吸收区烟气流动的速度均匀,增大了气液接触的频率.烟气的温度适宜于气液反应.总体上提高了烟气的脱硫效率,为实际工程的设计和应用提供指导.      

陶瓷窑炉烟气旋流雾化超洁净排放试验研究

针对陶瓷行业喷雾干燥塔和窑炉的烟气排放特点,运用旋流雾化技术,构建旋流雾化反应云动力场,基于雾化、湍流和凝并的作用下,提出了一种适应陶瓷窑炉烟气脱硫除尘一体化的处理方案。对某陶瓷窑炉进行改造试验,结果表明:喷雾干燥塔烟气出口SO2浓度由1 200 mg/m3降至5 mg/m3,粉尘浓度从36 mg/m3降至10 mg/m3;窑炉烟气出口SO2浓度由900 mg/m3降至5 mg/m3,粉尘浓度从50 mg/m3降至8 mg/m3,脱硫效率高达99.58%以上;与传统的湿法脱硫工艺相比,能耗降低67.08%,实现了陶瓷窑炉烟气的超洁净排放,具有较好的经济适用性,为推广陶瓷工业大气污染物治理技术提供了一种新思路。     

离心旋流连续反应器的研究——II.铁水脱硫试验与分析

用一个较小的半工业试验装置进行的铁水脱硫试验充分证实了离心旋湍流连续冶炼法的可行性，以该试验装置为对象所做的理论计算结果与分析表明，三个旋流区的作用具有互补性和可调性，在优化反应器结构参数的前提下，转速和流量的合理匹配是提高反应效率或者增大处理能力的基本手段。     

导流体结构对下排气旋风分离器的影响研究

以75t/h煤粉炉的循环流化床烟气脱硫装置中的下排气旋风分离器为模拟对象,采用Euler坐标系下的RNGk-ε湍流模型计算气相流场,拉格朗日模型对颗粒的轨迹进行计算,进而计算分离效率,研究了导流体结构对下排气旋风分离器的影响。结果表明,圆锥型导流体的综合效果最好,倒杯型和圆球型导流体的综合效果最差。     

球团烟气密相干塔脱硫-除尘一体化系统优化

 为探明脱硫-除尘一体化系统内反应密集区以及因袋式除尘器远端利用率不高而导致除尘效率低下的原因,急需对一体化系统内流场分布进行研究。应用Fluent软件对密相干塔脱硫-除尘一体化系统进行仿真模拟,标准[κ-ε]湍流模型模拟气相流动,离散相（DPM）模型模拟固相流动,对改进前后的一体化系统进行模拟。模拟结果表明：除尘器内部增加气流板及改变风口布置方式对烟气在除尘器内的均匀流动都起到了良好的作用,其中改变风口布置方式效果更显著。密相干塔内部导流板最优设计长度为7.5 m,角度为45 °。     

铁水预脱硫在安钢的应用效果分析

主要介绍了铁水预处理脱硫工艺在安钢的应用现状,通过结合实际生产数据,对比分析了铁水预处理和LF精炼的脱硫能力、脱硫效果和脱硫成本。认为铁水预脱硫和LF均具有较强的脱硫能力,预处理脱硫成本低于LF,但在过铁水预处理+LF精炼工序的多数钢种中,铁水预处理脱硫工序的实际脱硫效率不高(实际脱硫率仅为26.2%),综合来看反而增加了生产成本。     

新型高效吸收器在焦炉煤气脱硫中的应用

论述了焦炉煤气干法脱硫和湿法脱硫的工艺流程和优缺点,着重介绍了京宝焦化公司焦炉煤气湿法脱硫的工艺流程和操作要点,阐述了高效吸收器在脱硫过程中的应用和工作原理,总结了高效吸收器的技术特点和使用效果。通过对脱硫塔进口的高效吸收器系统进行优化升级,增加了脱硫塔脱硫效率的稳定性,避免了因脱硫液脱硫效果降低而影响煤气质量,稳定了后续工段的生产。新型高效吸收器在焦炉煤气脱硫中的应用不仅具有显著的经济效益,而且具有巨大的环保意义。     

镁法脱硫技术的应用实践

介绍了金隆铜业有限公司环集脱硫氧化镁清液法脱硫技术,该技术具有脱硫效率高、投资费用低,运行成本低、脱硫渣易处置、运行可靠等特点,创造性的增加了预脱硫系统,在预脱硫与主脱硫的完美结合上解决高浓度SO2尾气的超标问题。该技术的应用为高浓度烟气集气脱硫提供了一种新的解决方案。     

3种铁水脱硫工艺的应用实践

详细介绍了3种不同脱硫工艺在首钢股份的应用实践情况及3种脱硫工艺的工作原理,并有针对性地对3种脱硫工艺的纯脱硫时间、脱硫周期、脱硫率、铁损、处理温降、转炉回硫以及成本进行了比对;分析了3种脱硫工艺的优缺点,给出了不同规模钢企采取不同脱硫工艺的建议和意见。成本方面以铁水初始硫质量分数 0.035%、脱硫结束目标硫质量分数0.003%为例进行对比,单喷颗粒镁脱硫法和复合喷吹脱硫法分别较KR机械搅拌法脱硫成本高12和10元/t,考虑长期效益和安全,大中型钢企采用KR法脱硫为宜。     

RH脱硫概述

为满足超低碳钢生产对低硫含量的要求,近年来开发了RH真空处理装置通过喷吹粉剂或在真空室添加脱硫剂脱硫的新方法.阐述了RH真空脱硫的主要方法以及RH真空脱硫工艺对脱硫剂的要求,分析了RH真空脱硫中的热力学和动力学问题,讨论了脱硫机理、脱硫渣系的选择及组成、电工钢转炉渣改性脱硫等问题,展望了RH脱硫工艺和脱硫剂研究发展趋势.     

氧化镁湿法烟气脱硫反应特性的分析

利用氧化镁在鼓泡反应器中进行了湿法烟气脱硫的实验研究。对其脱硫反应特性进行了单因素实验,分别考察了脱硫温度、氧化镁浓度、烟气中不同SO_2和O_2浓度对氧化镁湿法脱硫效率的影响。并对脱硫产物进行XRD和STA-MS分析。结果表明:不同实验条件下,脱硫浆液pH值大于6时,脱硫效率均达到100%。在40℃时其有效脱硫时间增加,脱硫效果最好;MgO的浓度越高,脱硫效果越好;烟气中SO_2浓度越高,有效脱硫时间越短;烟气中含有O_2时脱硫效果下降。脱硫浆液pH值在脱硫反应初期出现快速下降,随后下降较缓慢。烟气中未通入氧气时脱硫产物主要是水合MgSO_3和MgSO_4,通入氧气后脱硫产物主要是水合MgSO_4。     

烧结烟气脱硫方式的分析探讨

介绍了烧结烟气的特性和常用烧结脱硫技术路线,分析了在建设烧结脱硫设施时需引起关注的问题,揭示了烧结脱硫的独特性和各种烧结脱硫技术的特点。对低含硫率烟气的脱硫、脱硫副产物的综合利用、脱硫后烟气对环境的影响以及单一脱硫与多组分污染物综合治理的问题进行了深入的分析,并结合国情提出适当处理这些问题的基本思路。     

包钢KR脱硫工艺研究与实践应用

文章叙述了KR法脱硫工艺、设备及该脱硫法的特点,分析了生产过程中脱硫因素对脱硫效果的影响。结果表明：KR脱硫设备运行平稳,可实现终点w[S]0.01%、深脱硫0.002%的目标值。