待生分配器中氣固兩相流研究及裝置優(yōu)化.pdf

1、在石油催化裂化工業(yè)中，催化劑顆粒在高速運動狀態(tài)下不斷與管道壁面沖刷撞擊，一方面引起裝置失效，另一方面催化劑顆粒大量跑損，因此有必要對顆粒在裝置中的運動特征進行研究，為煉油企業(yè)提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
　　本文通過耦合計算流體動力學(xué)和離散元法，采用離散元模擬離散相的催化劑顆粒，流體動力學(xué)模擬連續(xù)相的氣流，利用可壓縮LES湍流模型，分析顆粒在待生分配器中的運動特征，統(tǒng)計顆粒與顆粒之間的撞擊次數(shù)及撞擊速度，顆粒與壁面之間的撞擊次數(shù)及撞擊

2、速度，并研究催化劑顆粒的流化效果。通過改變待生分配器中結(jié)構(gòu)，分析在不同參數(shù)條件下顆粒的撞擊行為與流化效果，并采用有限元方法來模擬每次撞擊帶來的質(zhì)量的損失，綜合各個結(jié)構(gòu)中總的質(zhì)量損失來選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)。論文的主要研究工作和成果為:
　　1.催化劑顆粒的撞擊大部分分布在待生立管出口端與分配臂入口端。在待生立管出口端，顆粒在流化風(fēng)曳力的作用下迅速減速，而待生立管中的顆粒還在往端口聚集，使得大量顆粒集中在此區(qū)域，顆粒與顆粒之間的撞擊次數(shù)明顯增

3、多。在分配臂入口端，由于路徑的改變，催化劑顆粒與壁面發(fā)生撞擊的概率增大，與壁面撞擊后反彈到氣流中與其他顆粒發(fā)生撞擊。
　　2.通過改變待生分配器中分配臂的角度α與流化環(huán)的角度β來優(yōu)化待生分配器的結(jié)構(gòu)，統(tǒng)計在不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)下顆粒的撞擊次數(shù)與撞擊速度，并分析各個結(jié)構(gòu)中的流化效果。
　　3.通過有限元模擬顆粒與壁面的撞擊、顆粒與顆粒的撞擊，研究在不同撞擊速度下壁面與顆粒的質(zhì)量損失，以此來統(tǒng)計在各個不同結(jié)構(gòu)中顆粒撞擊所產(chǎn)生的總的質(zhì)量