基于CFX软件油气混输泵压缩级流场模拟及分析

利用CFX软件,在多重参考坐标系下采用欧拉方法的双流体湍流模型来计算油气混输泵单级内三维气液两相流场。通过压力场、速度场及气液相分布的分析,探讨了气液混合介质在油气混输泵单个压缩级内部的流动规律,并对单个压缩级外特性进行了预测。模拟和试验的对比结果表明：该计算模型能较好地预测多相混输泵在较低入口含气率工况下的性能,而当多相混输泵入口含气率比较高时,模拟值和试验值有一定的偏差。     

CFX软件模拟气升式环流反应器的研究

选用气-液两相气升式环流反应器为研究对象,采用双流体模型(即欧拉-欧拉多流体模型)描述气液两相流动过程。利用ICEM CFD软件对气升式环流反应器进行"O"型网格划分,并用CFX-10.0软件对模型方程进行求解,得到了包括气液两相速度场、局部气含率分布等参数。通过改变升流管高径比,考察升流管高度对气含率和液相速度的影响,在此基础上对气升式环流反应器的结构进行改进。     

井下气液分离器中流体速度场的运动分析

井下气液分离器是采气工艺新技术－－井下气液分离与产出水直接回注技术的专用设备。目前,在国外研究采用气液旋流分离器和螺旋分离器作为井下气液分离系统的主体。介绍了井下气液分离的基本原理,重点分析了流体在旋流式气液分离器中速度场的变化,以及气相和上的流动状态。通过流体的运动模型,分别描述了流体的切向速度、轴向速度和径向速度的分布,认为气液在旋流分离器内流体的流动业一种特殊的三维椭圆形强旋转湍流动力,切向     

分布器位置对环流反应器内流动状况的影响

采用κ-ε方程模型和欧拉多相流模型，对一种气升式环流反应器内的流动状况进行了全尺寸的数值模拟，研究了分布器位置对反应器内流动状况的影响。结果表明，分布器的位置对气含率分布和内筒中两相速度分布都有很大影响。分布器高于内筒下沿放置时，在内筒中下部的中心处造成向下的回流，不利于气含率的均匀分布和气液两相均匀接触；分布器低于内筒下沿放置时，外环液速较高，循环推动力较大，气液两相接触较好。计算得到的局部气含率与相同结构参数和操作参数条件下的大型冷模试验的结果基本吻合。     

金属RICTM填料

根据 Ｒ Ｉ Ｃ Ｔ Ｍ 填料的结构特点，在气液两相以逆流状态通过填料层时，分析了填料的３种随机放置情况下的流动机理以及对填料性能的影响。通过在１ ２００ ｍ ｍ ×６００ ｍ ｍ 塔节内的测量以及对１ ２００ ｍ ｍ 大型冷模试验塔实验现象的观察，研究探讨 Ｒ Ｉ Ｃ Ｔ Ｍ 填料对气液相的流动形式和其性能。     

乙烯精馏系统流程优化改造

通过对某大型乙烯装置乙烯精馏系统的操作情况进行分析,针对该系统目前存在的乙烯精馏塔塔压偏高,乙烯精馏塔冷凝器内三元冷剂气液相分布不均,冷剂无法充分气化换热等问题,提出更换具有气液均布结构的乙烯精馏塔冷凝器,在冷剂进入冷凝器前新增冷剂混合罐使轻重两股三元冷剂可以充分混合、引一股新的液相轻冷剂进罐作为调节、更换乙烯精馏塔塔板等改造手段,在装置停车检修改造实施后,成功地解决了上述问题,取得了良好的改造效果。     

制备氯代环己烷的反应精馏耦合工艺研究

建立了将气液鼓泡反应器与精馏塔相耦合的新型反应精馏小试装置,进行了环己烷氯化反应合成氯代环己烷的工艺研究,测定了反应精馏塔内的浓度和温度分布,考察了通氯量和回流量对环己烷氯化反应精馏的影响。反应器中氯代环己烷的摩尔分数控制在20%以下,副反应可以得到很好的抑制。在适宜的操作条件下,环己烷的转化率可达99%以上,氯代环己烷的收率可稳定在90%以上。提出的工艺方案可为工业装置设计提供参考。     

气液洗涤器内喷嘴结构与操作优化研究

利用数值模拟的方法,模拟了气液逆流接触洗涤器内两相流场并进行了实验验证,主要分析了洗涤器内两相速度,气含率等参数。结果表明,气液撞击区域内气液两相切向速度较大,且此区域内气相分布均匀,气含率在0.80~0.90。撞击区相间相对速度很大,为传递提供了极佳的条件,此区域为有效传质区,可用气含率表征。"有效传质区"占整个流场的比例随气液质量流量比的增大呈先增大后减小的趋势,在0.375左右达到峰值;且其随着进液轴-切质量流量比的增大,先增大后减小,在0.66左右达到峰值。     

垂直管中气液两相气泡流的流动规律

本文根据理论分析和气液两相流的室内实验,得出了气液两相气泡流的空隙率分布以及在层流条件下和紊流条件下的速度分布规律。由以上结果得出的压降计算方法能比较准确地确定气液两相气泡流的压力损失。     

超重力条件下旋转填料层中流体流动特性研究

针对新型超重力天然气脱碳技术特点,以实际工程脱碳工艺数据为基础,构建了超重力机旋转填料层数值模型,研究了两相流体在超重力机旋转填料层中的流动特性,结果表明:在超重力条件下,改变流速、转速及进入方向对流体在旋转填料层中的运动几乎没有影响,旋转填料层中流体分布特性受海上晃荡工况影响可以忽略;流体分布的均匀性与旋转填料层内速度梯度及压降呈负相关的关系,速度梯度及压降越小,流体分布越均匀;随着时间的增加,流体在旋转填料层中逐渐均匀分布,此时的脱碳效果最好;提高旋转敏感度有利于流体在旋转填料层内的均匀分布。本文研究结果对超重力脱碳技术在海上工况条件下的应用具有指导意义。     

气侵期间环空气液两相流模拟研究

钻井过程中地层气体一旦侵入井眼,环空中会形成气液两相流,如果控制不及时或不当,极有可能产生井喷。为研究气侵期间环空中气液两相流的流动规律,以及时控制气侵及防止井喷的发生,以空气—钻井液为介质,分析了垂直井眼环空中气液两相流流型,建立了环空流场的物理流动模型,采用标准k-ε模型对紊流场进行模拟计算,在模拟条件下,得出了气侵发生前后环空气液两相流的流动规律与气侵期间井眼流体实际流动情况相符,并给出了气侵发生后,流体流型转变、气体运移速度及气体在环空空间上的分布规律。计算结果对井控计算机模拟研究具有一定的指导意义。     

催化裂化生成油模拟蒸馏分析中存在问题探讨

采用填充柱和大口径毛细管柱作为催化裂化生成油模拟蒸馏分析的色谱柱,分析了模拟蒸馏中存在的一些问题,找到了科学有效的模拟蒸馏方法.该方法提高了分析数据的准确性和精确性,为工艺研究和开发提供了有效、可靠的保证.     

应用大口径毛细管柱气相色谱模拟蒸馏分析催化裂化生成油

采用大口径毛细管柱气相色谱对催化裂化生成油进行了模拟蒸馏分析，对参考油及实际样品进行了重复性实验，并与填充柱的分析结果进行了对比。结果表明，该分析方法的重复性良好，测得的参考油馏程都在允许误差范围之内；用该法对几种催化裂化生成油的分析结果与填充柱的相近。表明毛细管柱完全可以替代传统的填充柱对催化裂化生成油进行色谱模拟蒸馏分析，且具有快速、简便的特点。     

计算流体力学方法模拟规整填料塔内流体流动行为的研究进展

对采用计算流体力学(CFD)方法模拟规整填料塔内流体流动行为的研究进展进行了综述,分别介绍了单相流模型和两相流模型。单相流模型可预测气相或液相在规整填料塔内轴向、径向的扩散行为及气相的压头损失等;两相流模型主要研究规整填料塔内气液相流动行为,利用该模型可计算液体在规整填料表面的流动过程及气液相间的传质行为,其模拟结果比单相流模拟更接近实际。随流体力学学科和计算机技术及现代测量技术的进一步发展,将会促进CFD技术在化工过程中的应用。     

FCC进料雾化喷嘴结构对内部流场及混合特性的影响

采用CFD方法,基于欧拉-欧拉方法的mixture多相流模型,对一种内混式催化裂化进料雾化喷嘴的内流场进行数值模拟,研究喷嘴内部气液两相流场的分布状况及其混合特性。为提高喷嘴的雾化效果,对喷嘴的结构进行内置螺旋的改进。对比结构改进前后的模拟结果表明：原结构喷嘴内气液两相分布较集中,且流体的切向速度几乎为零,这使喷嘴的雾化效果下降,喷雾范围受限,不利于原料油与提升管内催化剂的接触;螺旋结构可使流体在混合腔高速旋转,使流体获得切向速度,最大切向速度可达18.49 m/s,增加气液两相流的湍流强度,有效提高流体平均速度,对提高喷嘴的雾化性能有促进作用。     

旋流扶正器作用下环空中气液两相螺旋流场压降研究

目前国内外对于旋流扶正器作用下环空中螺旋流场的研究主要针对单相流体。结合两相流的特点,借助于螺旋角的概念,修正了达西公式中的沿程阻力系数的计算公式,最终得到了环空中气液两相螺旋流场压降的计算方法,并进行了试验验证。运用VB语言编写了环空中气液两相螺旋流计算分析软件,分析了螺旋流场的非线性衰减特征。     

多帽罩垂直筛板塔催化剂筐式装填流体力学研究

对用于催化精馏过程的垂直筛板塔催化剂筐式散装结构进行了实验室放大研究.该结构的特点是在垂直筛板的帽罩周围以筐式结构堆放催化剂,以使从帽罩开孔处喷出的气液混合物与催化剂得以充分接触,进而提高反应效率.用空气-水体系,在φ80 mm塔板上安装三个开孔孔径2.5 mm或3.0 mm帽罩的冷模塔中对该结构的流体力学性能进行了实...     

新型气相色谱固定相十二烷基苯磺酸锌的研究

制备了以十二烷基苯磺酸锌作为固定相的填充柱及其毛细管柱 ,并对它们的柱性能和分离能力进行了研究。试验表明 ,用十二烷基苯磺酸锌作为色谱固定相的填充柱对烷烃、芳烃、酯类、酮类有较好的分离能力 ;而用十二烷基苯磺酸锌作为固定相的毛细管柱对强极性物质 ,如羧酸、芳香酸、醇、酚等有较好的分离能力