Untersuchung des Prozesses der SO2-Produktion durch Verbrennung von schwefelhaltigen Substanzen mithilfe von CFD


Es wurde ein aufwändiges CFD-Modell entwickelt, welches in der Lage ist, das Phänomen, das während der Verbrennung von Schwefel und schwefelhaltigen Substanzen in der Herstellung von Schwefeldioxid (SO2) auftritt, zu erfassen. Das Modell enthält eine umfangreiche Beschreibung der Verbrennung von Schwefeltröpfchen, welche die verschiedenen Arten der Schwefelmoleküle während der Phase der thermischen Zersetzung ausmachen. Es wurde eine passende Zusammenstellung von Pyrolysereaktionen implementiert, um die Umwandlung von eingedüster Schwefelsäure abzubilden. Um die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen zu modellieren, wurden weitere Reaktionsmechanismen eingebaut. Durch Einbeziehung von Turbulenzeffekten und der Wärmeübertragung durch Strahlung, wurde ein genaues Modell entwickelt, das eine detaillierte Analyse der untersuchten Verbrennungssysteme ermöglicht. Dieses Modell wurde erfolgreich für reale Verbrennungsbedingungen angewandt und stellt ein praktisches Werkzeug für die Optimierung bereits existierender Anlagen dar, sowie für das Scale-up oder die Entwicklung neuer Feuerungsanlagen.


Geschwindigkeitsfeld in der Brennkammer. Stromlinien.

 

Die Leistung der Feuerungssysteme, die für die Schwefelverbrennung genutzt werden, ist sehr stark von Faktoren der angelegten/angewandten Konfiguration/Einrichtung/Anordnung abhängig:

  • Geometrie der Brennkammer
  • Konfiguration der Leitbleche
  • Eindüsungseigenschaften der flüssigen Substanzen
  • Zusammensetzung der eingedüsten Gase

Durch die Analyse mittels CFD kann ein substantieller Beitrag für ein besseres Verständnis der Prozesse, die in den Verbrennungskammern solcher Abfallverbrennungsanlagen stattfinden, geleistet werden.

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