粉-粒喷动床内水汽化传热、传质与脱硫反应过程数值模拟

作者：高伟伟; 牛方婷; 龚明; 马晓迅; 吴峰^*; 杨剑

来源：石油学报(石油加工), 2020, 36(01): 106-112.

DOI：10.3969/j.issn.1001-8719.2020.01.013

• 粉-粒喷动床
• 水汽化
• 脱硫反应
• 料浆含水量
• 数值模拟

在双流体模型的基础上,通过合理的假设和简化,建立了适合水汽化和脱硫反应过程的数理模型,采用模拟方法计算了喷动床内水汽化、脱硫反应过程及一定条件下料浆含水量对喷动床脱硫效率的影响,并将模拟结果与实验结果进行对比分析。在相同条件下,脱硫效率模拟值略高于实验值,偏差值为0.96%,表明计算模型具有一定的合理性。模拟结果表明:喷射区气体温度高、速率大;环隙区外侧气-液接触面积大、水停留时间长;故在这两区域内喷动床的水汽化速率高。脱硫反应主要发生在环隙区,脱硫产物集中分布在环隙区和喷动床出口处。此外,随着脱硫料浆含水量增加,喷动床的脱硫效率呈先增加后减小的规律。最佳的料浆含水比m(Ca(OH)2)∶m(H2O)为1∶40,此时,喷动床的脱硫效率达到最高值,为75.75%。

• 单位
  西北大学; 陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心; 西安交通大学