Mathematische Untersuchung der Schwefelfixierung im Kalkstein

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摘要

Es wurde ein mathematisches Simulationsmodell zur Schwefelfixierung in Kalksteingranulaten entwickelt, das die Auswirkung des Inertstoffgehalts berücksichtigt, was innovativ ist: (1) Hervorhebung des Einflusses der chemischen Zusammensetzung des Kalksteins auf den Schwefelfixierprozess, wobei der Inertstoffgehalt als ein Parameter des Modells verwendet wird; (2) Verwendung einer nicht stationären Massengleichung zur Simulation der SO2-Gasdiffusion innerhalb der Calciumoxidgranulate, um Fehler aufgrund komplexer stationärer Annahmen zu beseitigen; (3) Berücksichtigung der Auswirkungen der Veränderung der Porenstruktur der Calciumoxidgranulate auf die Gasdiffusion während des Schwefelfixierprozesses. Durch die Diskretisierung des Gleichungssystems im Modell wurde eine begrenzte numerische Lösungsmethode entwickelt, die schnell konvergiert und eine hohe Berechnungsgenauigkeit aufweist. Die Ergebnisse zeigen, dass das Vorhandensein von Inertstoffen dazu beiträgt, die Porenverstopfung zu verlangsamen, was die Verwendung von Kalk fördert; wenn jedoch der Inertstoffgehalt zu hoch ist, ist die Geschwindigkeit und Kapazität der Schwefelfixierung im Kalk zu gering. Erstmals wurde das Konzept des optimalen Inertstoffgehalts im Kalk für die Schwefelfixierung und Standards für die Auswahl von Kalkstein zur Fluidisierung vorgeschlagen. Dies hat einen bedeutenden praktischen Wert.

关键词

Kalkstein, Schwefeldioxid, Entschwefelung, Massentransport, Modellierung

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