湿法烟气脱硫是烟气脱硫的主流技术。其中吸收塔是整个湿法脱硫系统中***为核心的设备。吸收塔设计的优劣将影响整个湿法脱硫系统的性能、投资及运行费用。对湿法脱硫吸收塔的设计和优化必须考虑一系列的相关因素, 其中主要包括SO2脱除效率、塔内烟气流速、压降、浆液液滴夹带以及塔的几何结构等。

然而吸收塔内情况相对比较复杂, 主要涉及如下问题:1）气液固多相流流场分布；2）气相和液相之间的传热与传质；3）水分的蒸发；4）烟气和浆液之间的化学反应；5）浆液颗粒的大小、聚并和破碎对塔内流场、传质和传热的影响，6）除雾器区域液滴的捕集等等。其中, 流场合理分布直接决定着塔内的传质、传热及反应进行程度。因此, 若要提高湿法脱硫效率和减少系统投资与运行费用, 就必须对上述吸收塔内涉及的情况尤其是流场的情况进行研究，而通过CFD模拟便是一种******和准确的辅助设计手段。

图1-吸收塔模型

图2-吸收塔入口的流场

如果吸收塔的入口烟道没有做专门的设计处理，那么在吸收塔的入口存在一定的回流区将是一个大概率的事件，回流的烟气会裹挟着浆液进入到入口烟道导致入口烟道结垢，因此通过合理的设计，避免烟气在入口烟道处回流就显得十分必要了。

图3-吸收塔内完整的流场

图4-吸收塔内浆液颗粒的分布

在吸收塔的模拟中，流场的模拟***为重要，因为吸收塔中气液固相的流场的情况决定了气液相之间的传热传质，从而很大程度上决定了脱硫效率，因此吸收塔内流场模拟的准确性就至关重要，而影响吸收塔内真实流场的因素主要有两个方面，一方面是塔的内件，主要包括喷淋层、除雾器，有的项目带有托盘和雨披环，这些内件都必须模拟进去，否则模拟出来的流场会失真。另外一方面就是喷淋浆液颗粒对流场的作用。喷淋的浆液很显然具有整流作用，但作用到什么程度就必须通过模拟才能知道。如果仅做烟气流场模拟而不考虑喷淋对流场的影响，那个模拟出来的结果和实际情况的差距会非常的大，因此完整的吸收塔内流场模拟必须模拟喷淋对流场的影响。

图5-浆液颗粒对流场的影响

在过去脱硫效率要求不高的情况下，粗狂式的设计尚能满足要求，但在超净改造或者出口排放要求较高的场合例如焦化或烧结烟气脱硫时，想要进一步提高脱硫效率，通过CFD模拟辅助进行精细化的设计便是一个重要的手段。