[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(yù)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(xué) |
| 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(yù)測 方法 | ||
1.多組分有機廢物高溫氣化爐內(nèi)鹵化氫的預(yù)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(jìn)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(jìn)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(yīng)過程簡化為主要平均有機物的反應(yīng)及含鹵有機物的反應(yīng)；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(dǎo)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(jìn)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(xué)反應(yīng)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(jìn)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(yù)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(yīng)，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(yù)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(jìn)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(yù)測方法，其特征在于在步驟2中，對幾何模型進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yù)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(jìn)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(yù)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?jǐn)?shù)由步驟1中測得多組分有機廢物中鹵素所占質(zhì)量分?jǐn)?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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