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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ
管道内高温合成气喷雾激冷过程数值模拟研究
汤渊, 潘伟童, 梁钦锋, 许建良, 代正华, 于广锁, 王辅臣
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191207001
采用数值模拟方法对管道内高温合成气的喷雾激冷过程进行了研究,考察了喷嘴直径、喷嘴雾化半角和冷却水流量对管内合成气流动与降温过程的影响。结果表明:减小喷嘴直径、增大喷嘴雾化半角和冷却水流量有利于管内合成气降温。为使废热锅炉进口合成气(7472.99 m3/h)从1523.31 K降温至1273.15 K,采用冷却水流量为1.41 kg/s,喷嘴直径为6 mm,喷嘴雾化半角为70°的压力旋流喷嘴能达到预期的降温效果。
关键词: 火管式废锅, 离散相模型, 传热, 数值模拟, 喷嘴雾化
纯氧克劳斯工艺的模拟与优化
高德志, 喻昕蕾, 陶迅, 丁路, 代正华, 王辅臣
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201204003
克劳斯工艺是高效处理H2S等酸性气体并回收硫磺的技术之一。工业过程处理低浓度酸性气体时,需要加入助燃气体以保证火焰稳定,但会导致多环芳烃、有机硫等有害物质的量增加。而采用纯氧燃烧,则可在无需引入助燃气体的情况下提高炉膛温度、增加烃类杂质的去除率。论文基于Aspen plus软件建立克劳斯工艺全流程模型,使用某工厂数据进行验证,探究了进口酸气组成、氧气浓度及进气量、氧气预热温度、炉膛压力及第二催化段反应器温度对于克劳斯工艺的影响,并以硫收率为目标函数利用Aspen plus优化工具计算了最佳操作参数。优化结果表明:硫收率从98.31%提高到99.08%,尾气中主要污染物SO2的排放量由0.350 kmol/h减少至0.278 kmol/h,降低了20.6%,并节约了酸性气体和空气预热所需的热量9133.38 kJ/(kmol酸性气体)。
关键词: 克劳斯工艺, 低浓度酸性气体, 纯氧, 流程模拟, 优化研究
气态烃非催化部分氧化烧嘴端面传热过程研究
杨曹立, 高瑞, 代正华, 梁钦锋, 王辅臣
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191024001
针对气态烃非催化部分氧化烧嘴端面传热情况进行了数值模拟,揭示了烧嘴流道组织对转化炉内燃烧情况和烧嘴端面热负荷的影响。结果表明:三通道烧嘴将CO2通道添加在O2与CH4通道之间时,增加了高温区与烧嘴端面之间的距离,减少了外侧端面受到的传热量;双通道烧嘴利用CO2稀释O2的方式降低反应强度,减少了辐射传热量,从而降低了烧嘴外侧端面温度,改善了外侧端面热应力分布。采用双通道形式的烧嘴在端面温度及热应力分布方面更具优势。
关键词: 气态烃非催化部分氧化, 烧嘴, 端面温度, 热应力