烷基化噴射反應(yīng)器CFD模擬及冷模試驗.pdf

1、霧霾嚴重威脅人類生命健康，機動車尾氣污染是霧霾產(chǎn)生的原因之一。烷基化油作為重要的汽油調(diào)和組分，對減少機動車尾氣污染、改善空氣質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。新興的純離子液體法和固體酸法因存在一定問題而未大規(guī)模商業(yè)推廣。硫酸法工藝成熟、成本較低，對其工藝改進，尤其是反應(yīng)器升級，仍受到煉油界的重視。
　　噴射混合器噴射速度快，混合效率高，利用噴射器進行噴射混合及反應(yīng)，可以縮短反應(yīng)時間，降低設(shè)備成本和操作成本。國外已有將噴射反應(yīng)器用于碳四烷基化反

2、應(yīng)的報道，但反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和噴射原理等尚未研究透徹，因此有必要對其進行研究。本文采用CFD模擬與實驗相結(jié)合的方法，對噴射反應(yīng)器進行了系統(tǒng)的研究，主要內(nèi)容如下：
　　（1）建立了噴射器的三維模型，并對模型進行了離散，在進行了網(wǎng)格無關(guān)性驗證后對噴射器內(nèi)流場進行初步計算模擬，通過單相數(shù)值模擬，掌握了噴射器模型建立、計算模型選擇以及網(wǎng)格劃分的一般方法，為液-液兩相混合奠定基礎(chǔ)。
　　（2）對噴射反應(yīng)器內(nèi)液-液兩相混合過程進行CFD模擬

3、，通過單因素實驗考察了進料方式、噴嘴-喉管面積比 m、噴嘴-喉管間距Ls、擴散角度α、出口形式等結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴射混合的影響，并以均布特性和混合特性指標對結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)較優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：m=1~1.14、Ls=1mm、α=5°、切向進料、環(huán)形噴出，在較優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)下，流量在設(shè)計范圍內(nèi)的變化對噴射混合的影響不明顯。
　?。?）設(shè)計了噴射實驗工藝流程圖，并完成核心部件的設(shè)計、配套設(shè)備的選型；設(shè)計了可行的實驗方案，包括實驗前的準備、實驗