含率
- 气液固流化床气泡特性及气含率预测模型
化床气泡特性及气含率预测模型王 超1, 2，钱 冬1, 2，张 琳1，丁红兵1, 2(1. 天津大学电气自动化与信息工程学院，天津 300072；2. 天津市过程检测与控制重点实验室，天津 300072)气含率及气泡直径会直接影响流化床内的反应进程及传质效率，为更好地认识局部流动结构，径向气含率及气泡直径分布成为重点研究内容，特别是径向气含率预测模型的建立具有重要意义．已有平均气含率预测模型都有各自的适用范围，对不同实验体系的应用会表现出局限性．针对以上问
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2023年7期2023-05-27
- 煤直接液化鼓泡床反应器流场流动特性及强化机制
盘管对反应器内气含率的影响，螺旋盘管由于更小的管间间隙导致大气泡含量下降，故气含率高于列管束。但纵向内构件对反应器内流场进行了切割，阻碍了物料的径向运动，反应器内物料分布不连续。针对上述问题课题组开发了一种径向展开的新型阻尼分布器，在冷模试验平台上探索了新型阻尼分布器的作用机制，考察工业反应器中不同阻尼分布器设置方式的流场强化效果。此外，进一步探究了阻尼分布器组合在工业反应器放大过程中的流场强化效果，研究结果可为工业级鼓泡床反应器流场强化、优化设计及放大提
洁净煤技术 2023年1期2023-03-31
- 晃动条件下硫回收过滤机性能实验研究
也会导致滤液中固含率过高，进而影响循环脱硫效果。目前，常用的硫磺过滤机包括压滤式、真空式及离心式[4]。压滤式过滤机具有结构紧凑、过滤面积大、滤饼固含率较高等优点，在脱硫工艺中能将硫磺含水率稳定在30%以下；但压滤机无法连续运行，自动化程度较低，且密封性较差，运行过程中噪声最高可达300 dB(A)[5-10]。真空式过滤机具有运行连续稳定、处理能力大、自动化程度高等优点，在脱硫工艺中产出的硫膏固含率能达到70%，但设备尺寸较大，能耗较高，敞开式结构导致溶
石油与天然气化工 2022年5期2022-10-24
- MRU系统中循环加热器的数值模拟研究
粒浓度分布。以固含率0.18%和15%的含盐MEG进料为例,将数值模拟结果进行展示和分析。分析结果显示：板对入口至出口压力逐渐降低,压降产生的主要原因包括流道凹凸结构造成的沿程压力损失、局部压力损失以及颗粒阻力。固含率0.18%和固含率15%两种进料工况对比发现,在MEG循环液流量一致的条件下,固含率15%时的板对压降明显高于固含率0.18%时的板对压降,说明盐颗粒浓度高造成的阻力损失大,与实际经验一致。固含率0.18%和固含率15%对两种进料条件下板对间
天然气与石油 2022年4期2022-09-21
- 洗涤冷却室内固含率径向分布不均匀性的实验研究
锁洗涤冷却室内固含率径向分布不均匀性的实验研究李婷婷, 王亦飞, 谢 凯, 曾 杰, 位宗瑶, 王 亮, 于广锁(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心,华东理工大学 洁净煤技术研究所, 上海 200237)为了研究三相洗涤冷却室内固含率的径向分布特性，利用光纤探针对局部固含率进行测量，采用固含率径向不均匀指数(NI(s))对局部固含率的径向分布不均匀性进行了定量描述。结果表明：洗涤冷却管出口以下的液池可分为气相湍动作用区、二次流动区与颗粒沉降区，其中气相湍动
高校化学工程学报 2022年4期2022-08-29
- 下行床入口分布器的计算流体力学模拟研究
)，且床层平均固含率达到5%。Chen Hengzhi等[18]在漏斗进口结构下方增设了一个柱形预加速段，当FCC催化剂的颗粒循环量在258 kg/(m2·s)时，床层平均固含率达到10%。Wang Chengxiu等[7]将多管式和漏斗式结构相结合，在多管式分布器下方增加了锥形漏斗结构，其最高颗粒循环量达到了创纪录的700 kg/(m2·s)，但其漏斗出口处的横向多孔进气结构对下行颗粒形成剧烈扰动，不利于平推流反应。尽管下行床入口分布器可以增加颗粒浓度，
石油炼制与化工 2022年8期2022-08-09
- 鼓泡塔内空气-醋酸体系流体力学参数的CFD-PBM 耦合模型数值模拟
要因素，同时其气含率和气泡尺寸分布是设计和分析鼓泡塔反应器的重要参数，因此，研究有机体系下鼓泡塔流体力学特性对反应器的设计与放大具有重要意义。目前，关于气液鼓泡塔数值模拟的研究仍处于发展阶段[5]。同时，双流体模型中破碎和聚并模型较为复杂、参数较多，使得鼓泡塔的数值模拟成为一个充满机遇与挑战的研究领域。研究者采用计算流体力学（CFD）方法模拟鼓泡塔反应器内的多尺度流动问题，模拟结果的准确性取决于模型对塔内多相湍流描述是否合理，如相间作用力的设置、气泡聚并和
化工学报 2022年6期2022-07-06
- 倾斜热管湍流床的气固流动特性
平管的顶部存在固含率较高的颗粒垫，在底部存在气泡垫，而在水平管两侧的浓度中等，且颗粒的更新频率较高。由于颗粒的比热远大于气体，所以颗粒对流传热过程起主要作用[9]。颗粒团更新理论[13-14]表明，传热系数受颗粒在换热表面的浓度和更新频率的影响。Al-Busoul和Abu-Ein[15]通过测量不同直径油页岩和沙粒的流化床内水平管的传热系数周向分布，发现较低气速下，传热系数的周向分布与Kim等[12]的结果一致，随着操作气速的增加，不同颗粒的流化床内传热系
中国粉体技术 2022年1期2022-01-13
- JJF浮选机气-液两相流流场特性研究
得到其速度场、气含率等分布规律。卞宁等[15]对浮选机气-液两相流进行数值模拟，采用Euler-Euler双流体模型可以得到更好的结果。樊学赛等[16]对JJF型浮选机气-液两相流的流场特性进行数值模拟，得到了气含率云图、速度矢量图等，其中得到转子上的最大压力为3.4×104Pa。综上所述，研究者对浮选机气-液两相流场特性的研究成果较多，主要分析了浮选机内部的流场结构，但对气泡分布均匀性问题的分析较少，气泡作为浮选过程中矿粒的主要载体，其分布均匀性直接影响
金属矿山 2021年12期2022-01-07
- 加温加压下CFD-PBM 耦合模型空气-水两相流数值模拟研究
些重要参数，如气含率、气泡大小分布、液体速度分布和气泡上升速度等，以分析塔中的流体动力学行为与传质特性。在这些参数中，气含率是影响鼓泡塔中流体行为的最重要参数之一，大多数气含率是常温和常压下的实验数据。而在工业生产中，鼓泡塔中的反应通常在升温加压的条件下完成。因此，了解近实际工况下鼓泡塔流体力学特性将更有意义。近几十年来，国内外开展了广泛的气-液鼓泡塔内的实验和模拟研究，现有文献研究较多的是压力变化对气含率的影响，而升温对气液两相鼓泡塔影响在文献中较为少见
化工学报 2021年9期2021-10-04
- 高长径比三相环流反应器的相含率研究
描述出反应器内气含率和环流液速等参数的详细分布。李飞[2]等在传统的单级内环流反应器的基础上，对导流筒进行了改进，发展了一种新型多级环流反应器，研究了表观气速、开孔率、反应器底部结构等操作参数对整体平均气含率、局部气含率以及各级环流液速等流体力学行为的影响，从而确定了反应器的最佳结构。虽然气升式环流反应器在工业上已有所应用，但在对高长径比三相环流反应器（R=H/D≥7.0）的理论和其轴向分布研究甚少，对其内部流动行为尚缺乏系统的认识，因此，本文对高长径比三
新型工业化 2021年6期2021-09-08
- 旋流筛板式流化床流化特性的数值模拟
相：式中，ε为固含率，下标g和s分别表示气相和固相；β为相间曳力系数；τs和ps分别表示固相剪切力和固相压力，通过动力学理论[14]确定。气固两相之间采用 Syamlal-O′Brien模型[15]，其控制方程如下：其中，颗粒曳力系数CD：颗粒雷诺数Res：固相颗粒的终端速度ur,s表达式：2 几何模型及边界条件采用文献[10]报道的实验装置进行模型验证，装置如图1所示，其床层段几何尺寸为Φ90 mm×3 350 mm，颗粒初始装填高度为800 mm。床层
石油化工高等学校学报 2020年6期2020-12-29
- 同心双轴搅拌器气液分散性能的实验研究
匀设置了6 个气含率测点。同心双轴搅拌器由外部低速旋转的框式桨和内部高速旋转的Rushton 桨组成，分别安装在中空的外轴和实心的内轴上，由两套独立传动系统驱动。进气系统由空气压缩机、稳流阀和气体分布器组成。气体分布器的圆环上均匀分布24 个直径2 mm 的进气孔，离底安装高度为112 mm。图1 实验装置Fig.1 Experimental apparatus实验气体为压缩空气，经转子流量计后由气体分布器进入搅拌釜内；液相选用麦芽糖浆水溶液，是一种典型的
高校化学工程学报 2020年3期2020-08-07
- 上流式反应器中气体分散性能的研究
直径和截面平均气含率随表观气速的增加而增加，随表观液速的增加而降低；气液分布器的压降随表观气速的增加而减小，随表观液速的增加而增加。与表观液速相比，气液分布器对表观气速的变化更敏感[6]。王威杰[7]通过冷态试验，以床层总压降、平均停留时间和Pe(佩克莱数)作为评价指标，对5种不同结构的气液再分布器的性能进行评价。结果表明，阶梯式内构件的性能优于平板式内构件；V形内构件(阶梯式、圆形孔、同心圆分布)对应的床层持液量较大，能更好地减弱轴向返混，改善流动不均匀
石油炼制与化工 2020年4期2020-04-20
- 气升式内环流浆态床流动特性实验及数值模拟
等[12]指出气含率和循环液速是环流反应器设计及放大的重要参数。GUO 等[3]讨论了顶部间隙对环流反应器气含率的影响。YANG 等[13]设计了一种带有水力旋流器的内循环浆态床，旨在实现反应器的连续操作。JIN 等[14]使用ERT 技术测定了外循环床上局部气含率和平均气含率，同时讨论了操作条件和固含率对床内气含率的影响。RAZZAK 等[15]同样采用ERT 技术测量环流浆态床升液管的局部相含率，并结合压力传感器确定气、固相含率的轴向和径向分布，采用光
化学反应工程与工艺 2020年2期2020-02-07
- 锥形下行床内流动行为的CFD数值模拟
力场流动，带来固含率较低的缺点[6]；这不利于相间的快速换热，进而影响了反应效率。因此，如何提高床层固含率是目前该领域的焦点问题。为提高下行床内固含率，主流思路有两种，即降低气速和提高通量。然而，大量研究表明，采用低气速、零气速甚至逆流等方式都无法显著提高床层固含率，固含率仍保持在10-2数量级[7-8]。因此，研究者们寄希望于通过提高颗粒通量以实现增浓。日本东京大学在TBCFB系统内引入气封床以改善系统内颗粒流动情况，将颗粒循环通量提高到439 kg·m
太原理工大学学报 2019年6期2019-11-15
- 新型自吸式气液搅拌釜气含率特性研究
入和分散能力。气含率是衡量釜内气液分散性能的重要指标[1]。气液搅拌釜中的流体流动状况非常复杂，气泡在液相中不断地破碎和聚集，形成良好的气液接触界面，发生传质或化学反应，因此气泡的数量和尺寸对搅拌釜内气液混合和传质至关重要[2]。国内外学者[3-7]对自吸式气液搅拌釜的气液分散特性进行研究主要集中于单层桨。张庆文等[8]对一种自吸式反应器的气液分散性能进行了试验研究和CFD模拟，得出整体气含率的模拟结果与试验结果一致，误差为5.1%；鞠凡[9]建立了一种新
食品与机械 2019年6期2019-07-09
- 费托合成搅拌釜气含率的冷模实验与CFD模拟
气-水体系、低气含率、大气泡尺寸、低搅拌转速等方面[4-7]。Varela等[8]进行了高转速下气液搅拌槽的两相混合过程的研究，但没有设置挡板，忽略搅拌槽挡板的扰流作用。随着计算流体力学（CFD）的快速发展，采用CFD方法对搅拌釜的流体流动进行数值模拟已取得了很大的进步。Lane等[9]对搅拌釜内的气液流动模拟进行改进，能够较好地描述流体速度和气液分散。Wang等[10]在改进的内外迭代法处理搅拌桨区、经验关联式处理气液流动的基础上，模拟单层六直叶涡轮桨的
天然气化工—C1化学与化工 2019年2期2019-05-25
- 逆流变径耦合催化裂化提升管进料段内固含率及颗粒速度的径向分布
提升管进料段内固含率及颗粒速度的分布，并与已有同径结构的研究结果进行对比。1 实验部分1.1 实验装置图1为实验装置示意图。由图1(a)可知，提升管总高11 m，在预提升气体分布板上4.5 m处安装4个倾斜向下的进料喷嘴，均匀地布置在提升管周向，由喷嘴射入的气体与催化剂颗粒、预提升气体混合后共同向上运动。由图1(b)和图1(c)的逆流变径耦合进料混合段结构(图1(a)中结构6)主视、俯视示意图可知，进料喷嘴位置以上与闫子涵等[10-11]所用结构相同，即喷
石油学报（石油加工） 2018年6期2019-01-15
- 稠密气-固流中介尺度结构的识别
行了测量，并对固含率时间序列信号进行了统计分析，结果表明，瞬时固含率信号的概率密度分布呈现双峰分布。Cocco等[9]用高速摄像机在鼓泡床中拍摄到了临近气泡处的颗粒聚团。在此基础上，Liu等[7]通过实验研究，将床层中局部固含率大于床层起始流化时的固含率的部分定义为颗粒聚团，并根据Soong等[10]的方法，提出了稠密气-固流中颗粒聚团的判别依据。因此，稠密气-固流中的介尺度流动结构可以分为三部分来描述：含有颗粒的气泡相、处于起始流化状态的乳化相和颗粒聚团
石油学报（石油加工） 2018年5期2018-10-10
- 气含率对空化发生的影响
方法，分析不同气含率条件下液体中空化发生的情况，阐明气含率对空化发生的影响机理。1 模型的建立及参数的设置模拟采用1 728个液氩分子，均匀分布于边长L*的三维计算域内，如图1所示。采用正则系综(NVT)，通过设定的周期性边界条件，确保系统内的分子数在模拟的过程中不变。同时，引入温度调节系数，对分子速度进行校正，保证系统的温度T*恒定。由于分子动力学涉及的参数数值较小，因此通常对各模拟参数进行量纲为一处理，以方便计算。表1是各主要参数实际值与无量纲量间的转
重庆理工大学学报(自然科学) 2018年7期2018-08-10
- 18 m高密度循环流化床提升管反应器内气-固流动轴向分布特性
m2·s)，其固含率(εs)可达0.03～0.12[4]，然而，目前实验室规模循环流化床提升管反应器的高度和颗粒循环速率均较小，研究报道较多的颗粒循环速率均小于200 kg/(m2·s)，固含率大部分低于0.03。1993年Bi和Zhu[5]首次提出了高密度气-固循环流化床的概念，直到1999年Grace才明确了高密度气-固循环流化床的定义，即颗粒循环速率大于200 kg/(m2·s)，且固含率大于0.1的操作状态属于高密度循环流化床[6]。高密度循环流化
石油学报（石油加工） 2018年3期2018-06-01
- 浮选柱气含率的影响因素研究进展
泡表面积通量、气含率、气泡尺寸等，其中气含率在浮选柱中是一个重要的流体力学环境参数，其综合了气泡尺寸和充气速率的影响。气泡表面积通量与气含率呈线性关系，并且充气速率越低，线性度越好，因此气含率可以用来评估气泡表面积通量，而气泡表面积通量与捕收区的浮选动力学速率常数有关[3]。气含率和气泡大小共同决定了起泡剂的用量[4]，气含率是表征柱体内气体分布特征最直接也最容易实现测量和控制的因素[5]，因此研究影响气含率的因素尤为重要。近年来，众多学者对浮选柱内气含率
现代矿业 2018年4期2018-02-15
- 旋流气升式反应器中醇水溶液的气含率与循环液速研究*
器中醇水溶液的气含率与循环液速研究*邱 爽，高美伊，郭秋丽，戴咏川，刘永民*（辽宁石油化工大学 化学化工与环境学部化工1302，辽宁 抚顺 113001）在内径0.090m总高2.4m的旋流气升式环流反应器中，以空气作气相，分别以水、1%（v）正丁醇水溶液和异丙醇水溶液（浓度（v）为1%、5%、10%）为液相，在上升区表观气速为0.46～2.53cm·s-1范围内，研究了底部间隙、翅片数量、异丙醇水溶液和正丁醇水溶液物系对上升区气含率和下降区液体速度随上升
化学工程师 2017年10期2017-11-16
- 基于能量最小多尺度曳力模型的搅拌槽内气液两相流计算液体力学模拟及实验研究
上下循环区局部气含率分布、全槽液相流场和湍动动能的影响。实验表明，转速对上循环区气含率分布的影响大于下循环区，且上循环区气含率随转速的增大而增大。CFD模拟比较了TOMIYAMA曳力模型和基于能量最小多尺度理论（EMMS）的DBS-Local曳力模型对局部气含率的预测结果。结果显示DBS-Local曳力模型能够较好地预测出不同搅拌转速下搅拌槽循环区气含率径向分布；TOMIYAMA曳力模型只能定量预测出低搅拌转速下（140r/min，280r/min）循环区
化工进展 2017年11期2017-11-09
- 加压气液鼓泡塔的CFD数值模拟与ERT实验验证
时采集的横截面气含率分布和时间序列图与模拟结果进行比较。结果表明：ERT技术测量结果与CFD计算结果吻合良好，能很好地表示鼓泡塔内气液流动状态，进一步表明ERT技术对加压鼓泡塔内气液两相流进行可视化与实时测量是可行的。加压鼓泡塔 电阻层析成像技术 计算流体力学模拟 气泡群平衡模型鼓泡塔反应器因具有结构简单、产能大、易操作、传热传质好和床层压降小等优点，被广泛应用于化学工程、生物工程、环境及能源等工业领域[1-4]。近年来，随着高产能的化工装置相继投产，鼓泡
化学反应工程与工艺 2017年4期2017-11-08
- 射流鼓泡反应器内气泡分布特性
同ug下，平均气含率均随着喷嘴雷诺数（Rej）的增大而增大，平均气含率经验关联式计算值与实际值的平均相对偏差为8%。射流鼓泡反应器中心处气含率较高，边壁处气含率较低；随着Rej的增大，气含率最高点向壁面方向移动，径向气含率分布趋于均匀。随着Rej的增大，气泡具有不同的运动轨迹和分布状态，从类似字母“C”逐步演变为类似字母“B”和“A”。射流鼓泡反应器；气含率；气含率分布传统的鼓泡塔受限于气泡尺寸和气液两相流动，在气液传质过程中存在瓶颈，因此传质效率难以继续
石油化工 2017年10期2017-11-01
- 加压搅拌浸出体系下氧气的气含率
出体系下氧气的气含率田 磊，刘 燕，吕国志，唐俊杰，赵秋月，张廷安(东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室，沈阳 110819)硫化矿加压浸出体系的氧化过程主要在液相内进行，氧气的气含率对气液固三相反应的最终效果和有价金属的提取率具有重要意义。本研究使用透明石英高压釜和高速照相机等设备，在高温高压条件下，研究推进式搅拌桨工作过程中气液两相混合状态和气泡在溶液中的行为规律。结果表明：当搅拌速度从400 r/min上升到550 r/min，气含率从0.
中国有色金属学报 2017年3期2017-10-13
- 焦炭颗粒在循环流化床提升管中的浓度分布
管中部稳定区颗粒含率的影响。研究结果表明，冷态条件下焦炭颗粒循环速率较低（20～250 kg/（m2·s）），提升管稳定区的颗粒含率小于0.12，且相同循环速率下，颗粒含率随表观气速的增大而减小；热态条件下焦炭颗粒循环速率较高（200～450 kg/（m2·s）），在表观气速为10.50～13.20 m/s时，提升管稳定区颗粒含率小于0.35，并回归出冷热态条件下颗粒含率和极限颗粒含率的关联式。对冷热态相同表观气速和颗粒循环速率条件下的颗粒含率进行比较，工
石油化工 2017年8期2017-09-18
- 含细长颗粒的洗涤冷却室内的多相分布特性
下的轴径向局部固含率和气含率，对细长颗粒在洗涤冷却室内的多相分布特性进行研究。结果表明：以下降管出口截面为界，洗涤冷却室可分为上部气液固混合区和下部固液流动区，其中上部区域由下降管出口区、破泡板作用区和气垫层区组成，下部区域由气相湍动作用区、回流区和二次流动区组成；在颗粒阻碍效应减速沉降和团聚效应加速沉降的共同作用下，轴向固含率呈现波动分布；环隙气速、固相体积分数和长径比的增加均会增强床层的湍动，促进气体的径向扩散；操作条件的改变使颗粒的漂移速度发生改变，
化工学报 2017年9期2017-09-16
- 130 L环隙气升式旋流反应器的局部相含率研究
流反应器的局部相含率研究郭秋丽1，赵德智1，刘永民1，宋官龙1，侯章贵2，田义斌2，朱元宝2 (1．辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺113001;2．中海油炼油化工科学研究院，北京100000)为给渣油加氢反应器的工业放大提供参考，在130 L环隙气升式旋流反应器中，以空气-水-717型阴离子交换树脂为三相物系，研究了表观气速、底部间隙、固体装载量、导流筒型式、乙醇体积分数对相含率的影响。结果表明，上升区局部气含率随表观气速、乙醇体积分数的增加
石油化工高等学校学报 2017年4期2017-08-02
- 旋流气升式环流反应器中含醇物系的局部与总体气含率研究*
行了研究。平均气含率和上升区局部气含率是反映反应器内传质、反应性能、流动与混合、传热性能以及反应器放大设计的重要特性参数[7]。目前对气含率的研究多用空气-水物系[8-10]，为丰富其它液相物料体系的研究，使气含率的研究更具适用性，作者应用模拟含醇类的废水对旋流反应器的平均气含率和上升区局部气含率进行了实验研究，考察反应器中导流筒底部与反应器底板间的距离(简称底部间隙)以及醇类体积分数等对总体与局部气含率的影响，以期探索物料的物性及导流筒安装尺寸对反应器性
化工科技 2017年6期2017-03-15
- 基于气泡群相间作用力模型的加压鼓泡塔流体力学模拟
准确地反映平均气含率和气含率径向分布随操作压力和表观气速变化的规律。鼓泡塔；气液两相流；计算流体力学；气泡群曳力模型；径向力平衡模型；壁面润滑力模型引 言煤间接液化技术作为煤炭清洁高效利用的重要手段之一，它是以煤炭为原料制取目标产品为液态燃料的技术。随着以费托合成工艺为核心的煤炭间接液化技术的重要性日益突显，作为费托合成反应的载体，费托合成反应器得到了快速发展。费托合成反应器先后经历了固定床、流化床和浆态床 3个不同阶段，其中采用浆态床反应器生产的柴油，具
化工学报 2017年1期2017-01-19
- 基于电阻层析成像技术的气升式内循环鼓泡反应器流体力学研究
内等3个截面处气含率的影响以及反应器内流型的变化情况。研究结果表明：在上升区，气含率随表观气速的变化与普通鼓泡塔情况一样，而在下降区，一部分气泡由于气液湍动被带入下降区；随着表观气速的增加，液体的循环速度逐渐增大，更多的气泡被拖曳到下降区，下降区内气含率增加明显。通过对ERT图像时间序列的叠加，可以清晰得出在上升区低气速下气泡离散式上升，随着表观气速的增加，以气泡群的方式流动且气泡聚并明显，并出现气泡群的摆动；在下降区，随着液体循环速度增加，下降区气液层消
中南大学学报（自然科学版） 2016年11期2016-12-22
- 新型气固环流反应器内颗粒流动的CFD模拟
值模拟。模拟的固含率与颗粒速率预测值与实验数据具有一致性，验证了模型的适用性。模拟结果表明：导流筒表观气速增加，导流筒中的床层固含率减小，向上的颗粒速率增加；反应器中存在多个颗粒逆流和错流混合区，促进了颗粒沿径向的混合；槽孔处，导流筒中的固含率以及颗粒速率分布更加均匀，而环隙中存在颗粒浓集区；进料区在0≤L≤0.058 m，0〈r/R〈0.3的范围内固含率增加并且颗粒存在明显的径向流动。计算流体力学；循环流化床；多尺度；颗粒流动；气固两相MENG Zhen
化工学报 2016年8期2016-09-18
- 不同进料形式鼓泡床反应器流动特性的模拟研究
进料的反应器内气含率和轴向液速的异同。结果表明：不同进料形式的鼓泡床反应器内均形成了循环流动；文丘里喷嘴和多喷嘴的性能优于单喷嘴；环管分布器和排管分布器能提供均匀的气含率分布和大尺度的液相循环流动，性能优于3种喷嘴进料形式。鼓泡床反应器 喷嘴 分布器 数值模拟悬浮床加氢技术由于具有原料适应性强，轻质油品收率高、质量好等优点被视为劣质重油轻质化的理想工艺。目前该工艺在工业化进程中遇到的主要难题有催化剂分散工艺复杂且耗能高、尾油产率高和反应器放大后流动特性变差
石油炼制与化工 2016年2期2016-04-11
- 搅拌釜内空气-PPG分散特性的数值模拟与实验测量
-PPG体系的气含率和搅拌功率进行了数值模拟，模拟结果与实验值吻合较好。同时，考察了搅拌转速和通气流量对气含率和通气搅拌功率的影响。结果表明，数值模拟所选取的模型，能较好地模拟搅拌釜内空气-PPG体系的分散特性。数值模拟；实验测量；空气-PPG（聚醚多元醇）；搅拌功率；气含率气-液搅拌釜是化工生产过程中常用的单元设备，近年来对其实验研究也非常广泛[1-4]，但只能对釜进行整体描述，不可避免把一些细节上的局部信息给掩盖了。随着数值模拟技术的迅速发展，采用该方
巢湖学院学报 2016年6期2016-02-08
- 搅拌反应器中气液分散特性研究
的公式进行计算气含率：实验物料。实验所用的气相是压缩空气，液相是用去离子水以及去离子水配制的各种实验所需浓度的硫酸钠溶液。2 实验结果以及探讨2.1 对实验搅拌功率的分析硫酸钠浓度对搅拌功率影响的分析。（1）将气体通入搅拌槽内后，根据相关测量仪器显示，气液两相体系中的搅拌功率低于纯液相的搅拌功率。在搅拌转速相同时，通气后的功率消耗明显降低，低于未通气时的功率消耗，我们将通气消耗功率/未通气消耗功率来表示通气流量对通气功率的影响。小于1的时候，两者的比值越小
化工管理 2015年5期2015-12-22
- 不同流型下组合约束型提升管出口段固含率分布
型提升管出口段固含率分布李 睿1，王德武1，张少峰1，2，赵立军1，吴广恒11.河北工业大学化工学院，天津 300130；2.河北工业大学海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心，天津 300130在一套组合约束型提升管冷态实验装置上，研究了气力输送和快速流态化两种流型下，出口段局部固含率分布规律及不同操作条件对固含率的影响。结果表明：局部固含率径向分布整体上呈中心小、边壁大的分布特征，并随分布器开孔率和表观气速的降低而增大，随上部流化床层压降和颗粒循环
化学反应工程与工艺 2015年2期2015-09-14
- 湍球塔床层液相含率预测的数学模拟
涛湍球塔床层液相含率预测的数学模拟黄雪锋1，孙国刚2，张玉明2，朱喆3，李 涛11.中国石油西南油气田公司川中油气矿磨溪天然气净化一厂，四川 遂宁 629000；2.中国石油大学（北京）化学工程学院，北京 102249；3.航天长征化学工程股份有限公司，北京 102249利用搭建的湍球塔实验装置，考察了操作气速、静床高度、喷淋液量、支承网开孔率和湍球直径等参数对湍球塔床层压降和液相含率的影响特性；运用因次分析π定理和偏最小二乘法，得到了液相含率的回归模型。
化学反应工程与工艺 2015年4期2015-09-14
- 基于CFD的羰基合成反应器放大及桨型优化
反应器内流场、气含率分布和搅拌功率等参数的变化规律，研究反应器的放大及桨型优化效果。模拟结果表明，当釜径从4 600 mm放大到5 200 mm时，反应器内流场分布和气含率分布与放大前相似，具有相近的混合效果，说明放大后的搅拌桨能达到预定的效果，所选用的放大准则是合理的。采用新弯叶径向流搅拌桨替换底层直叶径向流桨后，发现该搅拌桨不仅具有更好的搅拌混合效果，而且搅拌功率较直叶桨搅拌功率降低了约51%。羰基合成 反应器 搅拌桨 计算流体力学模拟羰基合成反应器是
化学反应工程与工艺 2015年4期2015-09-14
- 喷嘴直径和位置对环流反应器内流体状态的影响
流液速较大，而气含率改变不大；喷嘴高置时的气含率明显大于喷嘴低置和平置时，喷嘴低置和平置时的气含率相差不大，3种喷嘴位置下的环流液速由大到小的顺序为：低置>平置>高置。综合考虑，喷嘴直径为20 mm和低置时的流动特性较好。环流反应器 悬浮床加氢 喷嘴 直径 位置近年来由于石油短缺且原油重质化和劣质化，悬浮床工艺越来越受到重视，气升式环流反应器是在鼓泡反应器的基础上发展而来的，与传统反应器相比，由于气含率高、环流速度快、气体停留时间长和气液接触面积大、结构简
石油炼制与化工 2015年9期2015-09-03
- 旋流气升式环流反应器的气含率轴向分布
在轴向方向上的气含率变得复杂。为此本文在新开发的高径比为24 的HALR 中，采用空气-水两相与空气-水-K 树脂三相物系，考察该反应器的总体平均气含率与表观气速、导流筒底边与反应器底板间距离（以下简称为“底部间隙”）的关系并与AALR 进行对比；考察上升区气含率与轴向高度、底部间隙和固体装载量的变化规律，并获得气含率与轴向高度、表观气速的预测关系式，为重油加氢反应器的放大设计提供技术支持。1 实验部分1.1 旋流气升式环流反应器与实验流程旋流气升式环流反
化工进展 2015年7期2015-07-25
- 环流反应器研究进展
标的特性参数，气含率，固含率，循环液速的概念及测量方法。阐述了环流反应器实际工业应用以及研究的局限性，并提出了环流反应器未来的研究与发展趋势。关 键 词：环流反应器；气含率；固含率；循环液速中图分类号：TQ 051 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）09-2171-04Abstract： Loop reactor research progress at home and abroad was reviewed as well a
当代化工 2015年9期2015-07-10
- 旋流气升式环流反应器的局部气、固含率研究*
相物系ALR中气含率和固含率的研究还是比较少，尤其是局部相含率研究更少[5-6]，局部气含率、固含率决定了气升式环流反应器的流动性能与传质性能的优劣，对于环流反应器放大设计具有重要指导意义[5]。因此以空气-水-K树脂为三相物系，研究HALR中局部气、固含率随表观气速、底部间隙、固体装载量及轴向高度的变化规律，为HALR的工业应用及进一步理论研究提供技术支持。1 实验部分1.1 旋流反应器结构及实验流程旋流气升式环流反应器(HALR)的结构与实验流程图见图
化工科技 2015年3期2015-06-09
- 高长径比气液固三相内环流反应器的流体动力学
，考察了上升区固含率和循环液速随表观气速的变化规律。循环液速的预测对环流反应器的设计有至关重要的作用，故结合动量平衡原理推导出三相体系的循环液速模型，并给出其中各局部阻力系数、上升区的气含率和上升区固含率的计算模型。其中，反应器底部换向区的流通面积在很大程度上决定了三相流体在反应器中的循环流动状态，是气液固三相环流反应器设计的关键尺寸，特别对固含率高、固体密度大的体系尤为重要[4]。目前，对该尺寸的设计未有报道，国内外学者对于底部换向区的研究仅限于阻力系数
化学工程师 2015年6期2015-03-13
- 尿素合成塔高效塔板的Fluent数值模拟*
的关键。本文用气含率即气相占气液混合物体积的百分率，以及气相分布情况表征气相和液相混合的均匀程度，间接表征CO2转化率大小[10]。相同工况下，通过改变塔板结构来对比不同塔板的效率；同一塔板，通过改变生产负荷来分析塔板的操作弹性。进而得出最高效的塔板以及塔板的最佳操作工况点。3.1 相同工况下不同塔板的气含率分布为比较塔板间气液两相混合均匀程度，应选取较大高径比即接近出口截面上的气含率及气相分布情况做比较。以下图中的气含率分布曲线皆取自接近出口的截面上。图
化学工程师 2015年6期2015-03-13
- 鼓泡床与环流反应器流动特性的比较
在不同反应器内气含率和轴向液速的异同。结果表明，悬浮床反应器在操作条件下均形成液相循环流动；导流筒能够规整环流反应器内的流动，增大上升区和下降区的流速，增强混合，同时提高下降区的气含率，从而提高反应器内的整体气含率。在使用喷嘴进料时，悬浮床加氢工艺选择环流反应器时流动特性更佳。悬浮床加氢 鼓泡床反应器 环流反应器 数值模拟 流动特性炼油工业原料重质化、劣质化趋势日趋严重，轻质油品的环保要求越来越苛刻，解决该矛盾的理想工艺是悬浮床加氢技术，该技术具有原料适应
石油炼制与化工 2014年12期2014-09-06
- 多相气升式环流反应器局部相含率和环流速度
参数主要是床中相含率和循环速度。但是在先前的研究中，对相含率的研究多是集中在全床平均气含率或者导流筒内、外平均气含率［1－4，8］的研究，对于气含率的轴／径向分布特性报道不多［9－10］，对固相在床层中分布特性研究也很少［10－11］；有关循环速度也多是报道平均环流速度［1，2，4，9］，对局部浆（液）相循环 速 度在 床 层 中的分布特性研究不多［10，12］。本工作在较高固相浓度下，研究固含率及液体物性等对气升式环流反应器中气含率轴向分布、浆液循环速度
化工进展 2014年1期2014-08-08
- 磁-流场耦合气-固流化床气含率的模拟
合气-固流化床气含率的模拟杨 慧，万东玉，曹长青（青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266042）在内径0.16 m、高2.0 m的磁-流场耦合气-固流化床内，以空气为气相、掺杂铁粉的纳米SiO2（平均粒径16 nm和48 nm）为固相，应用Fluent软件将磁场模型与Fluent软件中的传统模型结合，模拟研究磁-流场耦合气-固流化床内磁场强度对局部气含率、平均气含率和轴向压力波动均方根的影响规律。模拟结果表明，随磁场强度的增加，局部气含率和平均气含率均
石油化工 2014年1期2014-06-07
- 碳化反应器气含率的研究
比(质量比)对气含率的影响。1 实验1.1 实验装置及原理主反应器根据相似原理建立物理模型［5］，反应器采用有机玻璃代替不锈钢材料，在空气-水-玻璃珠体系下实验。在此物理模型中可对熔池的混合、循环流和气泡的大小及分布进行观测，从而采集到在高温高压实验中无法获取的信息。如果现象满足相似第二定理，根据相似理论，则通过模型得到的规律可以推广到原型中去。对于钙化渣的碳化反应器，考虑的是几何相似和动力相似。本研究以钙化渣碳化过程基础研究中1L高压反应釜为原型，设计几
沈阳理工大学学报 2014年1期2014-05-08
- 单层桨气液搅拌釜的气液分散特性
式、介质黏度对气含率及功耗性能的影响，并与标准搅拌釜的性能进行比较。1 实验部分1.1 实验装置单层桨气液搅拌釜实验平台的示意图见图1，搭建在万能实验台上，主要包括3部分：搅拌釜、测量系统和拍摄系统。搅拌釜是实验研究的对象，根据数值模拟确定结构尺寸，并采用有机玻璃加工成型。测量系统是利用逆变器无级调节电动机转速，扭矩功率转速测量仪与传感器传输转矩、转速和功率，以及计算机在线监测和记录转速等数据。拍摄系统则通过激光器和工业高速相机对搅拌釜内流场进行测量和拍照
石油化工 2014年6期2014-05-03
- 鼓泡床反应器中气液分配器对气含率的影响
中气液分配器对气含率的影响熊 超1，蔡连波2，王晓宁1，陈 强2，盛维武2，赵晓青2（1. 辽宁石油化工大学 石油化工学院，辽宁 抚顺 113001； 2．中国石化洛阳工程有限公司，河南 洛阳 471003）以水和空气分别模拟工业上的重质原油和氢气迚行冷模试验，考察鼓泡床反应器新型气液分配器对气含率的影响，迚而优化幵确定气液分配器的结构形式和结构参数。试验结果表明，气液分配器对总体平均气含率的影响，随表观气速的增大基本呈线性增长，与其他鼓泡床迚料内构件结构
当代化工 2014年10期2014-02-21
- 浆态床外环流反应器流体力学行为研究
现床层膨胀率和气含率均随表观气速的增加而增加，在不同的流化区内，浆液循环速度随表观气速增加的趋势不同。门卓武等［1］通过实验得出气含率随表观气速和体系压力的增加而增加，随固含率的增加而降低，并根据实验数据提出了计算气含率的关联式。Kemblowski等［6］在气升式外环流反应器中考察了气含率和浆液循环速度随操作条件和体系物性的变化规律，并基于因次分析法和能量守恒原理提出气含率和浆液循环速度的计算公式。考虑到文献报道中的实验体系与实际石油化工生产中的体系物性
石油炼制与化工 2013年8期2013-09-06
- 流体物性对悬浮床加氢环流反应器的影响
度，导流筒内外气含率不同，因此内外筒压力差不同引起环流，从而保持反应器内气液混合状态和温度的均匀，避免局部温度过高造成焦炭的产生。悬浮床加氢工艺根据不同的工艺过程，反应温度、压力等都有差异且变化较大，从而重油和气相的物性有较大的改变，因此研究油品以及气相物性对环流反应器的影响对重油悬浮床加氢工艺具有重要的意义。本研究通过数值模拟方法，利用Fluent 6.3软件建立了环流反应器的数学模型，对反应器流动特性参数进行数值模拟，模拟不同物性条件下环流反应器的流场
石油炼制与化工 2013年8期2013-09-06
- 流化床气化炉气固两相流三维数值模拟
.2 m，初始固含率为0.6。2 数值模拟结果及分析2.1 初始流化过程固含率分析图2为0～1 s内轴向截面颗粒固含率分布图。从图2可以看出，床层从初始状态的静止到稳定流化的过程。随着空气不断涌入炉膛，床层不断膨胀，颗粒固含率不断减小。在气泡的上升过程中，气泡间发生融合，在压力下降等因素的作用下，气泡被拉长，冲出床层后破裂，最终回落。图2 轴向截面固含率云图图3为图1相应的3D固含率等值面图(颗粒固含率ε=0.3)。由图3可以看出，空气涌入后，气泡界面向上
黑龙江电力 2013年4期2013-09-01
- 基于双截面ERT对鼓泡床气含率分布的可视化测量*
主要研究内容，气含率作为一个关键特征参数。径向和轴向气含率分布的定性和定量分析尤为必要[2]，对气体分布器(多空塔板)的设计有重大指导意义。但是工业反应多数在高温、高压、非透明环境下进行，限制了许多测量技术的应用。电阻层析成像ERT(Electrical Resistance Tomography)作为一种无损伤、无干扰及可视化检测技术，在多相流研究领域得到广泛关注[3]。与传统技术相比，ERT可提供气、液分布的实时动态图像、累计断层图像，并能通过图像灰度
传感技术学报 2012年8期2012-06-10
- 三相流化床中预处理难浸金精矿冷模研究
。1．2．3 气含率的测试采用体积法测定气含率，计算公式见式 （1）。式中：V0为通气前的液体的体积，m3；△V为通气后液体变化的体积，m3。1．2．4 平均固含率的计算计算公式如式 （2）所示。式中：V固为金精矿的体积，m3；V0为通气前液体的体积，m3；△V 为通气后液体变化的体积，m3。图1 小型冷模实验流程图2 实验结果与讨论2.1 最小流化速度固含量对最小流化速度的影响，如图2所示。由图2可知，最小流化速度随着固体量的增加而较平缓地增加。这是因为
中国矿业 2011年4期2011-12-06
- 多层进气变径提升管内颗粒固含率分布研究
径提升管内颗粒固含率分布研究宫海峰1，2，杨朝合1，徐令宝1，甘洁清1（1.中国石油大学 重质油国家重点实验室，山东 青岛 266555； 2.中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东 青岛 266071）在循环流化床新型提升管冷模装置上，以空气-FCC催化剂两相体系为研究对象，分别考察了操作气速和固体循环速率对新型提升管内催化剂固含率分布的影响。结果表明，新型提升管内催化剂固含率分布形式不同于传统等径提升管；对于新型提升管而言，增大操作气速或减小固体循环
当代化工 2011年1期2011-09-30
- Rushton搅拌釜气含率分布CT彩色数字成像模型研究
布，如气液体系气含率分布和气固或者液固体系固含率分布［10］.1 CT测量气含率分布原理当γ射线辐射信号通过流体介质时，符合Beer-Lambert定律:式中:Φ为ρμ的乘积，是流体参数;I0、I分别为放射源发射信号、探测器接受信号的强度.对单相流体，分别有下标d、f分别代表流体分散相和连续相.对于两相流体，有当以ε表示两相流体的分相分率(指体积分率);L为辐射所通过两相流体距离，则有由式(2)和(5)，可得式(6)反映了利用辐射衰减定律来求两相流体分相分
哈尔滨工程大学学报 2011年10期2011-06-05