脫硫后煙氣細(xì)顆粒物的聲波團(tuán)聚.pdf

1、隨著我國能源消耗量的逐漸增加，細(xì)顆粒物的污染已成為不容忽視的環(huán)境問題。燃煤煙氣產(chǎn)生的顆粒物是我國空氣中細(xì)顆粒物的主要來源之一，而傳統(tǒng)煙氣除塵裝置對細(xì)顆粒物脫除效率很低。煙氣經(jīng)過濕法脫硫系統(tǒng)后將形成由脫硫產(chǎn)物包裹的細(xì)顆粒物，難以通過傳統(tǒng)除塵裝置脫除。因此，本文對脫硫后煙氣中的細(xì)顆粒物在聲波作用下的團(tuán)聚現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。
　　選擇同向團(tuán)聚和流體力學(xué)作用作為聲團(tuán)聚室中顆粒團(tuán)聚的主要團(tuán)聚機(jī)理。在這兩種主要團(tuán)聚機(jī)理的團(tuán)聚核函數(shù)基礎(chǔ)上，

2、添加布朗團(tuán)聚核函數(shù)，以提高模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。數(shù)值模擬采用在電廠現(xiàn)場測試獲得的脫硫后煙氣顆粒物粒徑分布的實(shí)際數(shù)據(jù)為初始條件，顆粒物粒徑分布范圍取為0.2~10μm。對傳統(tǒng)分組算法進(jìn)行改進(jìn)，使其可根據(jù)細(xì)顆粒物質(zhì)量濃度分布自動調(diào)整分組的大小，以提高計(jì)算精度。計(jì)算結(jié)果顯示，提高聲波頻率對提高顆粒數(shù)目減少率的效果不明顯，而提高聲強(qiáng)級能顯著提高顆粒數(shù)目減少率，高聲強(qiáng)級更適于脫硫后煙氣中顆粒物的團(tuán)聚。綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和顆粒質(zhì)量濃度分布，對于每一種顆粒物

3、粒徑分布，應(yīng)選用不同聲波頻率和聲強(qiáng)級的聲波。
　　借鑒旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)，提出了一種旋風(fēng)式聲團(tuán)聚室，以提高顆粒物在聲團(tuán)聚室中的停留時間，從而提高聲波團(tuán)聚的效率。采用歐拉-拉格朗日方法進(jìn)行數(shù)值模擬的結(jié)果顯示，進(jìn)口速度為12m/s時，1μm的顆粒物在旋風(fēng)式聲團(tuán)聚室中的停留時間為1.2 s。
　　耦合歐拉多流體模型和顆粒群平衡模型對聲團(tuán)聚室進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。主要分析了不同條件下，旋風(fēng)式聲團(tuán)聚室出口顆粒數(shù)目濃度減少量的變化規(guī)律和其產(chǎn)