1. 研究目的与意义（文献综述）

玻璃炉窑中燃料的高温燃烧每年向空气中排放大量的so₂、烟尘、nox，以及大量hcl、和pb等重金属污染物，造成很大的环境问题。目前，大部分玻璃熔窑装有脱硫和除尘系统解决脱硫和除尘问题，新的排放标准的实施关键在于对nox排放的控制。2011年4月2日，环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布的《平板玻璃工业大气污染物排放标准》规定于2011年10月1日起实施，随着该标准的出台，玻璃行业面临着严峻的nox控制形势。

欧洲、日本、美国是当今世界上对燃煤电厂nox排放控制最先进的地区和国家，广泛应用的是选择性催化还原（scr）烟气脱硝技术，该技术具有烟气脱硝效率高、选择性好、系统运行稳定、可靠等优点。催化剂是scr脱硝技术的核心，其性能直接影响scr系统的效率、可靠性和经济性，其中催化剂孔隙结构是评价催化剂性能的重要指标，影响着反应气体在催化剂内部的扩散和反应速率, 因此合理有效的设计孔隙结构对于催化剂管理具有重要的意义，催化剂的选型和布置直接影响到脱硝效率。由于我国玻璃行业脱硝起步较晚，相关的工程实例较少，所以在催化剂的选型及布置方面多参考火电厂脱硝技术相关经验。但相对于火电厂锅炉来说，由于多数玻璃厂烟气量较小、且含有碱金属等特性，致使火电行业脱硝催化剂的选型及布置对玻璃行业并不完全适用。最初开发的催化剂形状多是颗粒状的，但这样做压损比较大，且容易堵塞通道。工业上为了防止催化剂层被粉末堵塞，减少压力的损失，普遍采用采用蜂窝状催化剂，常见的蜂窝孔的形状有圆孔、方孔和三角形孔，催化剂可根据排气中粉末浓度选定孔形状和孔间距。

数值模拟方法灵活，可以对几何形状与尺寸进行修改，同时便于输入边界条件，如模型建立得当，结果可以为实际提供参考。运用fluent软件对三种形状的孔结构进行流场的数值模拟，通过比较三种形状催化剂内部截面速度分布和流经催化剂后压力变化，分析孔形状对积灰及压降的影响。通过气固两相流数值模拟，得到飞灰颗粒的运动轨迹和浓度分布，为获得流体阻力小，不易产生积灰的催化剂块体形状提供依据，从而设计出寿命高、效率好、结构简单、占地省、易于拆卸或装填的催化剂。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1．从scr反应器催化剂流场入手，选取研究对象，简化并建立研究对象的几何模型；

2．利用前处理软件gambit对模拟对象边界条件进行设定；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，熟悉反应模型和模拟过程，并完成开题报告。

第4－8周：建立数学模型，确定边界条件。

第9－12周：进行流场模拟。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杜振,钱徐悦,何胜,朱跃. 燃煤电厂烟气scr脱硝成本分析与优化[j]. 中国电力,2013,10:124-128.

[2] 姚杰,仲兆平. 蜂窝状scr脱硝催化剂成型配方选择[j]. 中国环境科学,2013,12:2148-2156.

[3] 胡永锋,白永锋. scr法烟气脱硝技术在火电厂的应用[j]. 节能技术,2007,02:152-156.