شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی کوره واکنش واحد بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز ایلام

در این مقاله مدلسازی کوره واکنش واحد بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز ایلام با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی به صورت سه بعدی و در مقیاس کاملا واقعی انجام شده و تأثیر عواملی مانند دیوار مشبک، سیمان نسوز، درزبندهای سرامیکی مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر این عوامل در شکست خوردن راه اندازی این واحد بررسی شده است. در انجام شبیه سازی که در نهایت با حدود 13000000 شبکه انجام شده است به منظور کاهش تعداد حجم معیارها و افزایش دقت و سرعت همگرایی یک نوع مش هیبریدی که متشکل از مجموعه ای از حجم معیارهای شش وجهی و چهاروجهی است، به کار برده شده است. شرایط مربوط به دبی جرمی، ترکیب، دما و فشار گاز سوختی و هوای ورودی بر اساس داده های عملیاتی واحد بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز ایلام قرار داده شده اند.نتایج شبیه سازی حاکی از این هستند که جریان گاز اکسیژن بعد از عبور از ساختمان مشعل، به علت برخورد با پره های دیفیوزر هوا حرکت چرخشی پیدا کرده و به سمت دیواره مخروطی شکل کشیده می شود وگاز اسیدی نیز در مرکز کوره جریان دارد و بعد از برخورد با پره های دیفیوزر گاز اسیدی حرکت چرخشی پیدا کرده و به سمت دیواره مخروطی شکل کشیده و در نتیجه زمینه اختلاط هوا و سوخت جهت انجام فرآیند احتراق فراهم می شود. همچنین تشکیل گاز دی اکسید گوگرد در ابتدای شعله و ناحیه میانی قبل از حلقه اختناق شروع می شود و تا بعد از دیوار مشبک ادامه دارد. بیشترین کسر مولی گاز دی اکسید گوگرد مربوط به ناحیه قبل از حلقه اختناق است. که با توجه به جریان هوا و گاز اسیدی، تولید گاز دی اکسید گوگرد در فصل مشترک جریان هوا و گاز اسیدی شروع شده و در ناحیه چرخش هوا به بیشترین مقدار خود می رسد. بعد از دیوار مشبک جریان گاز دی اکسید گوگرد مانند جریان گاز اکسیژن در کوره روند کاهشی دارد.

Keywords:

کوره واکنش , دیوار مشبک , احتراق , دینامیک سیالات محاسباتی , گوگرد