煙氣脫硝結構化催化劑與反應器的數(shù)值模擬.pdf

1、用氨氣做還原劑的選擇性催化還原(SCR)方法具有很好的有效性、選擇性和經(jīng)濟性,因此在煙氣脫硝技術中被廣泛應用。在此技術中,結構化催化劑由于能夠提供多方面的優(yōu)點而得到應用,如壓降低、外比表面積大、不易聚積灰塵,尤其是蜂窩堇青石結構化催化劑。本文建立三維SCR結構化催化劑與反應器的數(shù)學模型,使用FLUENT軟件進行數(shù)值模擬。為了使SCR流動系統(tǒng)內(nèi)流場更加均勻和控制氨氣泄漏,考察了SCR流動系統(tǒng)的內(nèi)構件和氣體混合行為之間的關系,并對SCR流動

2、系統(tǒng)的內(nèi)構件進行了優(yōu)化。結構化催化劑的結構對SCR脫NO的傳遞和反應特性有著重要的作用,因此本文對傳統(tǒng)顆粒填充床反應器和五種孔道形狀、兩種類型的蜂窩堇青石結構化催化劑的傳遞和反應特性進行了全面的對比。
　　 首先,在SCR流動部分加入導流構件可以提高速度分布的均勻性,但對NH3濃度的分布不利。因此,研究了四種噴嘴直徑(如1.0mm、1.5mm、2.0mm和混合直徑)的噴氨格柵(AIG),并且發(fā)現(xiàn)噴嘴A3、A4、B3和B4的直徑為

3、1.0mm,其它噴嘴直徑為1.5mm的混合噴嘴直徑對于NH3濃度的分布是最合適的。在SCR反應器部分,蜂窩式堇青石催化劑、孔道為平行排列的板式催化劑和孔道為十字交叉排列的板式催化劑的兩層催化劑之間的合適的空間長度分別為100mm、1000mm和12mm。因此,在節(jié)省SCR反應器空間方面十字交叉的孔道布置排列優(yōu)于平行排列的孔道布置。
　　 其次,通過對傳統(tǒng)顆粒填充床反應器和兩種類型的結構化催化劑的傳遞和反應特性的對比得出,結構化催