SDS反应器采用内外套筒式，以增加烟气及小苏打在管道中的混合时间，CFD模拟分析SDS反应器内小苏打颗粒的分布状态 原创

本案例为钠基干法脱硫+布袋除尘器工艺，袋除尘器前设置SDS反应器，反应器采用内外套筒式，以增加烟气及小苏打在管道中的混合时间；静态混合器分螺旋叶片式：在烟道内安装固定螺旋叶片，强制烟气产生旋转流动，延长停留时间（可增加0.5~2秒），适用于中小流速（8~15m/s）。优化参数一般为：叶片倾角（30°~60°）、叶片数量（3~6片）、重叠率（20%~40%）。挡板式：交错布置的垂直挡板形成湍流区，混合效率提升30%~50%，但压降增加约200~800Pa。

现通过CFD模拟分析SDS反应器内小苏打颗粒的分布状态，添加挡板式的扰流措施来确保小苏打又好又快地与烟气混合均匀。

计算模型及边界条件

1模型建立

按照反应器所提供图纸大小以1：1建立三维模型，模型如下：

图1 反应器模型

图中in-a~in-d分别为4的小苏打颗粒分布监测面。

2 边界条件

计算参数如下，总烟气量为1122598m3/h，烟气温度为205℃。进口边界条件为速度进口，进口速度为15.89m/s；小苏打喷射点工况流量为2667m3/h，进口速度为47.19m/s，小苏打粉量400kg/h；出口边界条件为压力出口，压力值为0Pa。湍流模型采用标准k-ε模型，壁面函数为标准壁面函数，固壁面设置为无滑移壁面。

加扰流前

经CFD模拟，小苏打在SDS反应器内的流动扩散状态如下图所示：

图3 加扰流前小苏打颗粒在反应器内分布图

从图3中可以看出：小苏打颗粒出喷管后，在反应器内筒没有发生明显的扩散，而是呈一束颗粒流随烟气上升，在撞击至外筒顶部时，大量的小苏打颗粒向外筒一侧（出口侧）扩散，直接到达出口，即袋除尘器入口；而另一侧仅有少量的小苏打颗粒通过，导致烟气和小苏打未能发生充分的混合，背离了设计此种内外筒结构的初衷。