作者：曲践; 王照国; 武文斐cao颗粒硫酸盐化随机孔模型数值模拟热质传输烟气脱硫
摘要：在循环流化床炉内喷钙控制SO2的过程中,新生成的CaSO4会堵塞CaO颗粒的孔隙,导致脱硫效率的降低。通常认为CaSO4堵塞CaO颗粒孔隙有2种形式：其一是CaSO4产物层覆盖在颗粒的外表面造成堵塞孔隙出口;其二是SO2进入孔隙内部生成CaSO4形成均匀堵塞。这种处理方法忽略了孔隙内部的SO2浓度差异,与实际情况相差甚远。针对此问题,建立了离散化的收缩孔隙随机孔模型对CaO颗粒与SO2的反应过程进行数值模拟。模型考虑了生成的CaSO4对有效扩散系数的影响,孔隙内部SO2浓度差异对于CaO颗粒转化速率的影响,以及反应过程中孔隙结构收缩对于颗粒整体转化的影响。通过Fortran自主编程并计算,结果表明模型与实验数据吻合较好。CaO颗粒反应过程中,由于颗粒外部SO2浓度高而率先反应并堵塞颗粒孔隙,导致颗粒内部大量CaO没有参与反应。CaO硫酸盐化的最佳环境温度为800～900℃,过高和过低都会对其硫酸盐化产生负面影响。颗粒粒径越小,CaO硫酸盐化率越高。
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