固定床反應器是一種在設備內部加入催化顆粒形成催化床層,流體流過催化床層的過程中與催化顆粒或直接參與化學反應的反應物相接觸,實現(xiàn)氣-固相或液-固相反應的裝置。固定床反應器最主要的特點就是在工作過程中,催化顆粒保持接近于靜止的狀態(tài)。針對目前高濃度有機廢氣的處理存在的難題,提出了一種廢氣處理流程,該流程可以實時控制反應器內的溫度和充分利用廢氣處理時釋放的反應熱。為了滿足該套流程中的核心設備進行大通量換熱的要求,利用裝置通過多流股的換熱和繞管式結構的設計設計思想,提出了一種繞管式固定床反應器。固定床反應器內流體流過催化床層時會產生能量損失,這部分能量損失通過入口、出口處流體的壓力降可以得到直觀的反映。為了防止流體在流動過程中由于動力不足導致反應器的連續(xù)工作被迫停止的情況發(fā)生,需要在整個流程之初對氣體進行增壓,而氣體增壓過程勢必會耗費一部分能量,這部分能量的來源需要投入相應的經濟成本。流體流過管道以及催化床層產生的壓力降越大,相應的經濟成本也就越高。因此在流程設計之前有必要對固定床反應器壓力降變化的影響因素及它們之間的對應關系進行研究,最終實現(xiàn)降低固定床反應器壓力降以及對整個固定床反應器壓力降性...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 固定床反應器種類和結構
        1.2.1 絕熱式固定床反應器
        1.2.2 換熱式固定床反應器
    1.3 固定床反應器的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 固定床反應器的實驗研究
        1.3.2 固定床反應器的CFD模擬研究進展
        1.3.3 固定床反應器壓力降的研究進展
    1.4 本文的主要研究內容
2 流程及核心裝置設計
    2.1 工藝流程設計
    2.2 核心裝置設計
        2.2.1 設計思路
        2.2.2 設計過程
    2.3 本章小結
3 氣固兩相流模擬
    3.1 研究方法
    3.2 數(shù)值模擬模型
        3.2.1 控制方程及DEM數(shù)學模型
        3.2.2 湍流模型與多相流模型
        3.2.3 相間曳力作用
        3.2.4 計算方法與邊界條件
        3.2.5 網格的生成與無關性分析
        3.2.6 模型驗證
    3.3 數(shù)值模擬準備工作
    3.4 球形顆粒填充床層
        3.4.1 固定床反應器床層建立
        3.4.2 固定床反應器內流場分析
        3.4.3 固定床反應器床層壓力降
    3.5 非球形顆粒填充床層
        3.5.1 常規(guī)非球形顆粒
        3.5.2 開孔非球形顆粒
    3.6 本章小結
4 壓力降性能實驗
    4.1 實驗臺搭建
    4.2 管程壓力降
    4.3 殼程壓力降
        4.3.1 理論計算
        4.3.2 實驗設計
        4.3.3 球形顆粒床層壓力降
        4.3.4 非球形顆粒床層壓力降
    4.4 本章小結
5 結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
謝辭



本文編號：3809535