[發(fā)明專利]一種多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫的預測方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210405150.5 | 申請日： | 2022-04-18 |
| 公開（公告）號： | CN114694764A | 公開（公告）日： | 2022-07-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊彬;鄧春暉;雷樂成 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | G16C20/10 | 分類號： | G16C20/10;G16C20/30 |
| 代理公司： | 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200 | 代理人： | 鄭海峰 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 組分 有機 廢物 高溫 氣化 鹵化 預測 方法 | ||
1.多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫的預測方法，其特征包括如下步驟：
步驟1，對實際多組分有機廢物高溫氣化爐運行過程中的數(shù)據(jù)進行測量與采集，所述測量的數(shù)據(jù)包括多組分有機廢物中鹵素的含量以及氣化爐出口合成氣的比例，采集的數(shù)據(jù)包括氣化爐尺寸、氣化爐噴嘴尺寸、氣化爐內(nèi)壓力、料漿流量、氧氣流量、爐壁溫度；
步驟2，利用步驟1采集的氣化爐尺寸、噴嘴尺寸等參數(shù)建立氣化爐幾何模型模型，對幾何模型進行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的劃分并確定計算的區(qū)域；
步驟3，對高溫熔融氣化爐提出假設(shè)，將多組分有機廢物氣化反應過程簡化為主要平均有機物的反應及含鹵有機物的反應；利用步驟1中測得的合成氣比例反推主要平均有機物的分子量；利用步驟1中測定的多組分有機廢物中鹵素的種類確定模擬所選取的鹵素種類；
步驟4，將步驟2的模型導入Fluent中，對計算模型中的湍流模型、輻射模型、能量模型、離散相模型和組分輸運模型進行選擇并設(shè)置計算模型參數(shù)，通過步驟3中假設(shè)的主要平均有機物和含鹵有機物設(shè)置化學反應方程并設(shè)置主要平均有機物的分子量，并設(shè)置邊界條件及求解器；
步驟5，對Fluent計算求解完成之后得到的數(shù)據(jù)進行后處理，得到鹵化氫在氣化爐內(nèi)的分布云圖。
2.如權(quán)利要求1所述多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫的預測方法，其特征在于在步驟1中，多組分有機廢物中鹵素的含量包括氟、氯、溴、碘的含量；鹵素含量需要多次取樣取平均值，所述的合成氣需與多組分有機危廢一一對應，需多次取樣取平均值。
3.如權(quán)利要求1所述多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫的預測方法，其特征在于在步驟2中，所述氣化爐幾何模型的建立的具體步驟為：依據(jù)高溫熔融氣化爐的結(jié)構(gòu)與尺寸，結(jié)合噴嘴結(jié)構(gòu)同時考慮實際生產(chǎn)情況建立高溫熔融氣化爐的幾何模型；由于高溫熔融氣化爐為中心軸對稱結(jié)構(gòu)，將幾何模型簡化為整體的1/4進行后續(xù)網(wǎng)格劃分。
4.如權(quán)利要求1所述多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫的預測方法，其特征在于在步驟2中，對幾何模型進行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分并確定計算區(qū)域，具體步驟如下：
2.1)選擇建好的1/4氣化爐幾何模型的爐內(nèi)區(qū)域作為計算區(qū)域；
2.2)將計算區(qū)域進行六面體機構(gòu)化網(wǎng)格劃分，形成整體對稱分布的六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，考察網(wǎng)格質(zhì)量與網(wǎng)格數(shù)量，確定網(wǎng)格的節(jié)點個數(shù)，得到高質(zhì)量的六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；
2.3)劃定求解域，對氣化爐的面進行邊界條件的命名，并保存文件。
5.如權(quán)利要求4所述多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫的預測方法，其特征在于在步驟2.3中，劃定氣化爐內(nèi)部和噴嘴入口平面以及氣化爐出口平面為求解域；所述對氣化爐的面進行邊界條件的命名具體為：噴嘴入口命名為入口，氣化爐出口命名為出口，氣化爐爐壁命名為壁面。
6.如權(quán)利要求1所述多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫氣體預測方法，其特征在于在步驟3中，對氣化爐提出的假設(shè)包括：
3.1)氣化爐內(nèi)只考慮可燃組分的燃燒過程，不考慮灰分的影響；
3.2)可燃組分簡化為不含鹵素的主要平均燃燒有機物與含鹵素的有機物；
3.3)不含鹵素的主要平均燃燒有機物表示為hv_vol；
3.4)含鹵有機物簡化為CH2X2；其中X從鹵素氟、氯、溴、碘中選取，CH2X2在假設(shè)的可燃組分中所占質(zhì)量分數(shù)由步驟1中測得多組分有機廢物中鹵素所占質(zhì)量分數(shù)換算得到；
3.5)燃料氧化劑的初始速度與流量恒定；
3.6)燃燒氣體產(chǎn)物簡化為由CO、CO2、H2、H2O組成的合成氣和HX。
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