【摘要】：滴流床反應(yīng)器普遍被應(yīng)用在石油煉制、石油化工、以及廢水凈化等過程中,用來分離有機(jī)污染物。滴流床催化劑床層內(nèi)的液相分布均勻性是影響其反應(yīng)效率和可靠性的主要因素,也是滴流床結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化的關(guān)鍵指標(biāo)。本文將滴流床內(nèi)的催化劑床層等效為固體顆粒堆積的多孔介質(zhì),從而利用多孔介質(zhì)模型對(duì)催化劑固定床層內(nèi)的氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了在不同催化劑顆粒直徑、分流器結(jié)構(gòu)及液相流率條件下滴流床內(nèi)的液相體積分?jǐn)?shù)的分布云圖。在此基礎(chǔ)上,本文將液相體積分?jǐn)?shù)的均方差作為滴流床各截面內(nèi)液相偏流度的評(píng)價(jià)指標(biāo),以實(shí)現(xiàn)對(duì)滴流床液相分布均勻性的量化評(píng)價(jià),并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,顆粒直徑較小時(shí),顆粒間的間隙較小,粒子間隙的毛細(xì)管力較大,促進(jìn)了液體的分散并阻礙了局部液體流路的形成,因此偏流度值相對(duì)較小,液相分布均勻性較好。此外,當(dāng)入口流量較大時(shí),液相的流動(dòng)速度增大,液固兩相間的沖突加劇,增大了液相在徑向上的分散速度,從而改善了液相的分布均勻性。分流器結(jié)構(gòu)對(duì)液相分布均勻性的影響與流量的影響相似,相同條件下采用單孔入口時(shí)液相的流動(dòng)速度增大,因而偏流度較小,分布均勻性較好。本文通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)的比較對(duì)滴流床內(nèi)顆粒直徑、入口流量以及分流器結(jié)構(gòu)對(duì)液相分布的影響規(guī)律進(jìn)行了研究,可為滴流床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化提供一定的理論和數(shù)據(jù)支持。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ051.1
【圖文】：

善人類的生存環(huán)境需要減少能源的耗費(fèi)和能顯著降低污染物的排放，這也成為石油常用加氫裂化的方法來分煉石油，是指在在催化劑的影響下使重質(zhì)油產(chǎn)生較為復(fù)雜氣燃料、輕柴油等）或者是輕質(zhì)油（輕質(zhì)程主要目的是為了產(chǎn)生密度小、燃燒熱值能夠避免焦炭的產(chǎn)生，亦可以去掉里邊的氫和催化裂化兩個(gè)過程的結(jié)合，操作過一步的凈化。這一過程有分解雜質(zhì)的效率應(yīng)器也因?yàn)榫哂性靸r(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)中。除此之外，固定床反應(yīng)器也被大量應(yīng)化工生產(chǎn)中的應(yīng)用也逐步擴(kuò)大。所以對(duì)固內(nèi)整個(gè)流程的機(jī)理乃至處理工程放大當(dāng)力學(xué)的理論作用之一就是可用來提高整

圖 1-2 流型與氣液相速度關(guān)系圖[27]Relationship between flow pattern and velocity of gas-小時(shí)，液相在固體催化劑的表面產(chǎn)生滯流的程叫作“滴流狀”。氣相速度加大，催化劑在曳力的作用下，部分液體形成霧滴狀漂浮氣體是連續(xù)相。，如果持續(xù)增加氣體的速度，此時(shí)床層上部，中間過渡部分的流動(dòng)是兩者交替并存。續(xù)增加，就會(huì)連續(xù)呈現(xiàn)脈沖狀，而且會(huì)彌漫速度和頻率也不會(huì)改變。而若液相速度增大在特定的規(guī)律。

本文是以理論分析為依據(jù)，采用數(shù)值模擬的方法來研究。1.4 滴流床反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用比較普遍的反應(yīng)器模型通常采取圖1-4所示的布局：氣液相直接入口和氣液相分流裝置的催化劑床層；氣體從帽罩底部的立管進(jìn)入到床層，而液相則是由立管上端開的孔進(jìn)入到立管內(nèi)，進(jìn)而進(jìn)入催化劑床層。這類氣液分配盤構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，但液相和氣相只有沿著軸向流動(dòng)的相分布，較難產(chǎn)生較為平均的氣、液相之間互相混合的分布。

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本文編號(hào)：2773190