海上浮式生产储卸油装置在脱硫过程中离散相混合和传质研究

作者：王俊; 申青蓉; 吴涛

来源：海洋工程装备与技术, 2023, 10(01): 40-47.

• 传质
• 多相流
• PBM
• 文丘里洗涤器

本文以某海上浮式生产储卸油装置(FPSO)加热炉的烟气脱硫过程为原型,研究了文丘里洗涤器中气液两相流的数值模拟问题。通过群体平衡模型(PBM)与CFD耦合,建立了两相流混合与传质模型来描述离散相行为。考虑到由于湍流作用和相互影响导致的液滴破碎和相互碰撞,采用离散模型和正交矩模型对种群平衡方程(PBE)进行数值求解。然后,将碱液吸收SO2的传质模型加入到求解模型中,计算得出SO2的吸收效率。模拟结果表明,该模型能够正确模拟文丘里洗涤器内的多相流动和传质过程,与实测脱硫效率相比,平均误差小于8%。应用该模型研究了入口SO2浓度,以及入口气速和喷射初始粒径对脱硫效率的影响。结果表明,在当前的结构设计下,脱硫效率随入口SO2浓度和入口气速增加而降低;随着初始粒径的减小,脱硫效率增加,但是随着粒径减小脱硫效率增加程度减小。