基于气-液传质强化的湿法烟气脱硫CFD模拟研究

针对燃煤电厂烟气脱硫过程中，高硫煤燃烧产生的高含硫烟气高效脱硫难题，通过计算流体力学(CFD)开展了钙法烟气SO₂高效脱除研究，提出了基于塔内筛板构件及喷淋系统优化的多手段耦合增效方法。建立了宏观脱硫塔尺度下涵盖喷淋吸收-筛板鼓泡吸收的SO₂多形式吸收脱除耦合模型，获得了浆液下落过程中的pH及SO₂吸收速率变化规律，并研究了湍流构件对脱硫塔内的气液混合流动、相内相间传质、浆液内部化学反应等过程的影响机制。探究了筛板对于脱硫塔脱除效率的强化机制，并进一步开展了筛板布置位置优化设计研究。同时，针对脱硫塔喷淋系统开展了优化设计研究，通过对比研究获得了喷淋系统优化后布置方案。基于所提出的脱硫塔多手段耦合增效方法，研究了包括液气比、浆液粒径及入口烟气SO₂浓度等不同参数影响下的脱硫塔SO₂脱除性能，发现通过塔内筛板构件及喷淋系统优化多手段协同增效后，可实现不同工况下脱硫塔SO₂脱除效率提升3%～8%。