D-2B型喷淋式液体分布器的性能研究

在Ф1 000mm的有机玻璃塔中,采用水对D-2B型喷淋式液体分布器的分布性能和液滴运动踪迹进行研究的结果表明:D-2B型喷淋式液体分布器的分布不均匀度系数低于0.042,分布性能优异;不同液体流量下的液滴平均粒径大小在1 650~2 250μm,高于液滴沉降所需粒径800μm。在工业应用中喷头安装高度不低于500mm为宜。     

乙烯工艺减粘塔气液分离性能研究

利用滤膜法和在线检测方法研究急冷油减粘塔的气液分离性能,分析入口气速、液滴质量浓度及液体粘度对分离效率的影响规律。结果表明,当入口气速为10～20m/s时,减粘塔的分离效率随入口气速的增大而升高;随着排气心管内径的增大,减粘塔的气液分离效率逐渐降低,但下降幅度不大;当入口液滴质量浓度为0.5～1.5g/m3时,随着液滴质量浓度的增加,减粘塔的分离效率逐渐升高;在不同入口液滴质量浓度和不同入口气速下,减粘塔出口的液滴粒径分布相似,粒径4μm以上液滴全部被除净。     

立体传质塔板CTST喷射性能实验研究

立体喷射型塔板的喷射状况对气液两相接触面积有重要影响。本文利用直径570mm的实验塔,采用高速摄像仪对CTST的喷射过程进行了研究,并基于不稳定波动理论建立了液滴群平均粒径的计算模型。结果表明：喷射孔气速是影响喷射锥角的主要因素,随着喷射孔气速的增加喷射锥角逐渐增大,当喷射孔气速超过7.5 m/s左右时,喷射锥角较为恒定,其数值稳定在55°左右。随着气速的增加喷射孔处液膜速度显著增大,而液体流量增加时液膜速度稍有减小,越靠近喷射孔顶端液膜速度越大。喷射区域内液滴的分布密度接近于Rosin-Rammler分布,在喷射锥角[20o, 40o]范围内的液滴数量比较集中,随着气速和液体流量的增大,液滴分布密度逐渐趋于均匀。液滴群平均粒径随气速的增加而减小,随液量的增加略有增大。正常工作范围内的液滴群平均粒径范围为1.0~2.5 mm。     

工艺气脱水装置外输管线中液滴来源及分布特性研究北大核心CSCD

目的对天然气净化厂内脱水装置出口净化气中夹带的液滴进行溯源与分布特性的定量分析。方法对外输管线内液滴取样进行组分分析,并对4列稳定生产运行的天然气脱水装置(三甘醇吸收塔)出口开展了液滴在线检测。结果实验分析发现,收集液样品主要由三甘醇和环丁砜组成,其质量分数分别为89%和10%,出口液滴质量浓度小于300 mg/m^(3),粒径小于1μm的液滴占比大于90%,峰值粒径d mod约0.2μm。湿气处理量和气相压力变化直接影响液滴的分布特性。结果表明,脱水装置下游外输管线内的液滴由三甘醇吸收塔和上游脱硫装置的气液夹带产生,在湿气处理量(20℃,101.325 kPa下)为260×10^(4)~290×10^(4) m^(3)/d、550×10^(4)~650×10^(4) m^(3)/d的范围内,处理量的增加导致吸收塔内夹带液滴的质量浓度明显增大,出口气体中更易夹带较大液滴(粒径>0.5μm)。当气相压力为5.1~6.0 MPa时,压力升高对夹带液滴的质量浓度无明显影响,但会导致出口液滴粒径分布变窄。结论明确了三甘醇脱水装置外输气中夹带的液滴来源和分布特性,可从技术层面为夹带液滴的过滤分离方案提供理论参考依据。     

耦合流化床和传统流化床旋分入口夹带颗粒分布对比研究

使用FCC催化剂,在相同实验条件下对耦合流化床和传统流化床弹溅区颗粒浓度以及旋风分离器入口夹带颗粒粒度分布进行了对比研究。结果表明,就弹溅区的颗粒浓度而言,耦合流化床是传统流化床的0.65倍;就旋风分离器入口的颗粒浓度而言,前者是后者的6~8倍,且颗粒的平均粒径也要大很多。耦合流化床旋风分离器入口中,粒径小于40μm和40~63μm颗粒的体积分数随表观气速增大而减小,粒径63~100μm和大于100μm颗粒的体积分数随表观气速增大而增大,当表观气速Ug≥1.27 m/s时,颗粒粒度分布不再随表观气速的增大而变化,且十分接近静床层的颗粒粒度分布;在表观气速实验范围内,传统流化床旋风分离器入口的颗粒粒度分布始终随表观气速的变化而变化,且与静床层的颗粒粒度分布有较大的区别。     

超重机内多孔板填料上气液流场的计算流体动力学模拟

采用Fluent软件对填料内径65 mm、外径250 mm的超重机内多孔板填料上的气液流场进行模拟研究。模拟结果表明,填料上的液体速度场分布不均匀;填料转速对液体的切向速度场有影响,液体入口速度对径向速度场有影响;填料上的气体静压力场分布很有规律;填料转速对气体干床压降的影响很小,气体流量对干床压降的影响较为明显;当填料转速为0¹ 000 r/min、液体入口速度为0.31 000 r/min、液体入口速度为0.3⁴.0 m/s时,液滴在填料上的运动轨迹呈螺旋线型,停留时间为0.104.0 m/s时,液滴在填料上的运动轨迹呈螺旋线型,停留时间为0.10⁰.94 s,运动路程为0.130.94 s,运动路程为0.13⁰.45 m;当气体流量为22.80.45 m;当气体流量为22.8¹32.3 m3/h、填料转速为0132.3 m3/h、填料转速为0¹ 000 r/min时,干床压降为71 000 r/min时,干床压降为7¹ 844 Pa。     

LPT-2型液体分布器的流体力学及传质性能研究

在Φ1 000mm的有机玻璃塔中,采用空气-氧-水物系对LPT-2型单喷头式液体分布器的流体力学性能和传质性能进行研究。结果表明:在液体流量1.0~5.0m3/h、气体流量2 000~10 000m3/h的条件下,LPT-2型液体分布器的压降为40~120Pa/m,仅为高效规整干填料压降的15%左右;雾沫夹带分率为0.2%~2.4%,仅为GXD型复式导流浮阀塔板的24%左右;等板高度为0.10~0.25m,与泡沫碳化硅波纹、丝网波纹等高效填料相比,在低液体流量下,传质效果接近;在高液体流量下,LPT-2型液体分布器的传质效率提高50%左右。     

气-液分流式分布器的流体力学性能

开发了一种具有抗塔板倾斜性能的气-液分流式分布器。通过冷模实验,研究了该分布器液体破碎程度与液体分布均匀性之间的关系,以及操作条件变化对分布器压降的影响,并在直径为1 m的加氢反应器中考察了由37个气-液分流式分布器组成的气-液分配盘的液体分布均匀性。结果表明,存在一个液体破碎雾化的临界气速。临界气速同时也是分布器液体分布均匀与否的分界点,只有气体流速超过该临界值时,才能实现液体的均匀分布。当通过分配盘的气量超过总体临界气体流量时,其液体分布相对不均匀度可降至5%以内,实现液体的均匀分布。此外,基于实验数据,还得到了气-液分流式分布器的压降与气、液两相Reynolds数间的关系式。     

新型抽吸型气-液分流式分布器的性能

开发了一种新型气 液分流式分布器,采用冷模实验装置考察了气体操作线速度和液体线速度分别在0~619 cm/s和018~044 cm/s范围时分布器安装高度差对液体分布的影响,并与工业上使用的泡罩式分布器对比。结果表明,由于气 液经由独立的通道,有着恒定的流通面积,气 液分流式分布器对塔板倾斜的敏感度较低,且随气速的增大不断减小;当气体线速度超过3 cm/s、气/液流量比大于10时,该分布器分布不均匀度可降至10%,接近均匀分布。采用计算流体力学软件模拟了单个分布器抽吸过程,得到各相体积分数和速度分布等值线等流场结构。     

LPT-2型液体分布器的流体力学及传质性能研究

在Φ1 000 mm的有机玻璃塔中,采用空气-氧-水物系对LPT-2型单喷头式液体分布器的流体力学性能和传质性能进行研究。结果表明：在液体流量1.0~5.0 m3/h、气体流量2 000~10 000 m3/h的条件下,LPT-2型液体分布器的压降为40~120 Pa/m,仅为高效规整干填料压降的15%左右;雾沫夹带分率为0.2%~2.4%,仅为GXD型复式导流浮阀塔板的24%左右;等板高度为0.10~0.25,与泡沫碳化硅波纹、丝网波纹等高效填料相比,在低液体流量下,传质效果接近,在高液体流量下,LPT-2型液体分布器的传质效率提高50%左右。     

固定床反应器内构件-喷射型分配器的结构优化

采用欧拉两相流模型和标准的k-ε湍流模型,对一种喷射型分配器进行了数值模拟,在此基础上探讨了气相入口结构、液相入口数量、出口喷嘴直径等对分配器不均匀度和压力降等性能的影响,进而优化了分配器结构。研究结果表明,改进型分配器气相入口形式为朝向同侧的2孔,液相入口个数为4个,出口喷嘴直径为12 mm,分配器下方200 mm的液相分布不均匀度为0.170 2,与基本构型分配器相比降低了3.46%,可在一定程度上改善分布效果;压力降与基本构型分配器的压力降相近。     

催化裂化再生器树枝状气体分布器的气相流场CFD模拟

催化裂化装置再生器的气体分布器通常采用树枝状气体分布器,这种分布器存在着气体分布不均匀和喷嘴的冲蚀磨损问题。为此,对树枝状气体分布器区域进行计算流体力学（CFD）模拟,重点考察分布器内气相流场的特征。计算结果表明：树枝状气体分布器的各分支管内气体速度根据分支管的长度不同存在很大的变化,而且分支管沿程各喷嘴出口的气体流量也不同,导致喷嘴出口气流平均速度存在很大的不均匀性;此外,气体在分支管入口处以及近分支管入口端的喷嘴处存在偏流现象,压力分布不均匀,易产生催化剂倒吸现象,造成喷嘴的冲蚀磨损。     

基于CFD的喷射分配器结构优化研究

基于计算流体力学（CFD）对喷射分配器进行了数值模拟与结构优化研究,首先进行了模型验证,确保所选流体力学模型的可靠性,其次对喷射分配器的原始构型进行模拟,得到其压降、分布不均匀度以及分配器下方液相喷洒面积等性能参数。在此基础上,对分配器进气孔数目、开孔位置、喷嘴结构及尺寸进行优化,改进后的分配器的分布不均匀度比原始构型降低57.96%,分配器下方液相喷洒面积增大179.05%,压降增大10%,抗塔板倾斜能力提高2%。结果表明,改进的分配器综合性能优于原始构型。     

文氏棒喷淋塔的流体力学性能

通过冷模实验研究了文氏棒层喷淋塔的流体力学特性,测量了不同空隙率文氏棒层的干板压降、湿板压降、泡沫层高度等数据,以及文氏棒层上的流动区域演化规律,考察了气、液操作参数和文氏棒结构尺寸对压降的影响,并进一步分析拟合得到了文氏棒塔干板压降、湿板压降、泡沫层高度和拦液点与溅液点气速的计算关联式。结果表明,文氏棒塔的湿板压降特性曲线包含润湿区、泡沫区和溅沫区3个区域;比穿流栅板塔及筛板塔的阻力更低、操作弹性范围更宽;拟合的文氏棒塔流体力学特性关联式计算值与实验吻合较好,优于文献中相关的关联式,可为棒层空隙率30%以下的文氏棒塔设计参考。     

动力波喷头和螺旋喷头的洗涤脱硫性能对比

动力波(Dyna Wave)洗涤是工业烟气净化领域的一项先进技术,洗涤液喷头是动力波洗涤器的一个核心部件,它的设计和选用对洗涤器的洗涤效果及运转费用的影响很大.为了此项技术的推广应用在实验室建了一套动力波烟气洗涤装置,对比考察了采用螺旋喷头和动力波喷头的气液逆喷洗涤塔的阻力、喷头压力降及脱硫效率.结果表明:采用动力波喷头的洗涤塔阻力与喷头压力降都明显高于采用螺旋喷头;液量较低时则相反.因此动力波喷头具有较高的综合性能优势.     

新型加氢反应器内构件的研究

在专用的加氢反应器试验装置上，中国石化集团洛阳石油化工工程公司设备研究所开发了新型加氢反应器内构件：ERI型入口扩散器、ERI型和BL型气液分配器、ERI型和BL型急冷箱，并将这些内构件与美国联合油公司开发的LOC型反应器内构件进行了比较。与UOC型内构件相比，ERI型入口扩散器液体分配曲线较平缓，压力降较低；ERI型和BL型气液分配器的液体分配曲线平缓，在压力降方面ERI型最低、UOC型居中、BL型较高；ERI型和BL型急冷箱的温度分布不均度均比UOC型的低，在压力降方面ERI型最低，UOC型居中，BL型最高。     

喷射式分布器的冷模试验

以水为物系，对喷射式分布器进行了冷模试验。考察了分布器进口压力、喷嘴间距、喷淋高度以及喷嘴排布方式对喷射式分布器性能的影响。结果表明，在试验条件下，喷射式分布器的适宜操作条件为：分布器进口压力为0．10～0．15MPa，喷嘴间距470mm，喷嘴距收集器高度600mm，喷嘴排布为中心不排放喷嘴的6个喷嘴排布方式。