PX型高效旋风分离器的冷模放大试验

为了评价实验室小型冷模试验开发出来的新型高效旋风分离器应用到工业过程中的性能,在完全相同条件下进行了与成熟的PV型旋风分离器的大型冷模放大对比试验.介绍了试验装置以及试验方案、内容.试验结果表明,新的PX型旋风分离器比现有的PV型旋风分离器具有更好的分离性能,分离效率更高(约高0.5～1.1百分点)、压力降更低、处理气量更大,对于催化裂化装置的扩能改造十分有利.     

PX型高效旋风分离器的研究开发

根据对PV型旋风分离器气固流动特性的深入研究,分析了几处影响细粉分离的薄弱环节,并针对性地提出了进气口倾斜、排气管切口及排尘口加防返混锥等结构改进措施.在φ300mm实验室模型试验台上,通过大量对比试验,开发出了一种比现有PV型性能更优良的新一代高效旋风分离器-PX型旋风分离器.实验室对比试验结果表明,相同条件下,PX型比PV型效率提高0.2～1.1个百分点,压力降降低10%～15%.     

PV型旋风分离器的性能及工业应用

新开发的PV型旋风分离器的独特之处是结构简单,尺寸分类进行不同的优化组合,在给定的压降下获得最高效率.从φ400mm实验室模型试验发展到φ1200mm大型工业尺寸的冷态试验,均已证实PV型分离器的效率与压降都和国外最新高效旋风分离器一样,操作弹性与稳定性则还略好些.在炼油厂流化催化裂化装置的再生器内,用PV型分离器更换旧的杜康型分离器,催化剂单耗可从原来的1.2kg/t油降到0.3～0.4kg/t油,效果显著,应用成功,可以推广.     

排气管偏置对PV型旋风分离器性能影响的研究

以Ф300mm、标准PV型旋风分离器为基准模型进行冷态对比实验，研究了排气管与筒体轴线偏心布置对PV型旋风分离器分离性能的影响。结果表明，排气管偏置是进一步提高PV型旋风分离器性能的有效措施之一。在适当的偏心矩和偏置方位下，不仅能降低压降，还可以显著提高分离效率。     

丙烯腈反应器三级PV型旋风分离器的性能及工业应用

三级PV型旋风分离器是通过优化匹配组合,在给定压降下达到高效率的。大型冷模对比试验证实三级PV型旋风分离器的分离性能及操作弹性均优于从国外引进的三级旋风分离器。在丙烯腈反应器内的工业应用证明吨丙烯腈催化剂的单耗已降低到0.37kg,旋风分离器的总压降可控制在7kPa以内,效果显著。     

单入口双进气道旋风分离器内流体的流动特性

 采用数值模拟和实验相结合的方法,对一种单入口双进气道旋风分离器内的紊流过程进行了研究。计算得到的旋风分离器内的压力降与实验数据较为吻合,验证了所采用的模型和计算方法的正确性。与普通单入口旋风分离器相比,相同处理量时,此种旋风分离器在不降低分离效率的情况下可以使压力降降低40%左右;通过特殊的双进气道设计,基本消除了普通单入口旋风分离器内旋转中心与几何中心不重合产生的涡核摆动现象,有利于提高旋风分离器的分离效率。在 FCC 沉降器内采用该旋风分离器,不仅可以大幅度降低压力降,减少能耗,而且由于在旋风分离器内形成了对称流场,有利于减少 FCC 沉降器顶旋升气管外壁的结焦。     

PV型旋风分离器的性能及工业应用

新开发的PV型旋风分离器的独特之处是结构简单，尺寸分类进行不同的优化组合，在给定的压降下获得最主效率。从φ400mm实验室模型试验发展到φ1200mm大型工业尺寸的冷态试验，均已证实PV型分离器的效率与压降都和国外最新高效旋风分离器一样，操作弹性与稳定性则还略好些。在炼油厂流化催化裂化装置的再生器内，用PV型分离器更换旧的杜康型分离器，催化剂单耗可从原来的1．2kg/t油降到0．3－0．4kg/t油，效果显著，应用成功，可以推广。     

离心式旋风分离器性能试验

操作参数是影响离心式旋风分离器分离性能的主要因素.通过试验的方法对离心式旋风分离器开展研究,发现流量变化对分离效率和压力降的影响较大,随入口流量增加,压力降呈近线性增加趋势;且流量增大有利于气液充分分离,但流量过大分离效率呈下降趋势,其最佳流量为200～350 m3/h;入口浓度对分离效率和压力降影响较小,随入口浓度增加,分离效率和压力降略有增加.     

催化裂化装置旋风分离器设计的有关问题

论述了影响催化裂化装置旋风分离器性能的主要因素,分析了旋风分离器各相关结构、尺寸与效率、压力降的关系;着重介绍了设计高效旋风分离器的优化方法,以及延长旋风分离器使用寿命的措施.     

高温高压旋风分离器的结构及性能

为了提高旋风分离器在高温高压条件下的承压耐温能力,根据工业应用成熟的PV型高效旋风分离器的结构,提出一种长圆切向入口、两端封头的压力容器式旋风筒体旋风分离器(简称容器式旋风分离器)。流场模拟分析表明,在相同入口气速下,容器式旋风分离器外旋流区的切向速度明显高于PV型旋风分离器,且器壁附近向下的轴向速度也略高于后者,中心涡核区轴向速度低于后者。用中位粒径为9.8 μm的滑石粉进行加尘冷模实验表明,相同气速下,容器式旋风分离器的分离效率较PV型旋风分离器的高约2%;相同压降下,前者的分离效率明显高于后者。容器式旋风分离器结构简单,结构强度和分离性能优良,可供高温、高压工况的分离操作使用。     

国产PV型高效旋风分离器在工业FCC装置上的应用

本文介绍了国产PV型高效旋风分离器的性能、结构特点和结构尺寸的优化组合设计。针对FCC装置的具体情况应用的全过程,详细的讨论了PV型旋风分离器的选型依据、应用效果和现场标定及工业运行所取得的效果,对国产高效旋风分离器的推广应用提供了经验和指导。     

油页岩旋风分离器分离性能的试验研究

通过实验室冷态模型试验,测定PV型高效旋风分离器对油页岩颗粒的分离性能,考察入口气速、排气管直径对分离器分离效率的影响,并对比研究旋风分离器对油页岩和滑石粉两种不同物料的分离效率差别.结果表明:同一旋风分离器对不同物料的分离效率差别显著;对油页岩分离效率最高的分离器入口气速比对滑石粉分离效率最高的分离器入口气速低许多;...     

PV型旋风分离器设计与应用中的几个问题

针对目前在PV型旋风分离器应用中所出现的一些误解 ,从旋风分离器基本原理及工业应用实践两个方面 ,详细阐明了如何科学地确定旋风分离器直径 ,是否可以进一步缩短其高径比 ,如何科学地评价旋风分离器等几个问题 ,以利于PV型旋风分离器的正确设计与推广应用     

PV型旋风分离器的分离性能改进实验和分析（Ⅰ）——环形空间

针对PV型旋风分离器环形空间存在的顶灰环问题,从实验和流场两个方面探讨了顶灰环产生的机理和形成的条件,同时进行了有关顶灰环对旋风分离器效率影响的分离性能实验。实验结果和流场分析表明,顶灰环产生于旋风分离器环形空间的二次涡流,顶灰环的存在导致了颗粒向内旋流的扩散和逃逸,造成旋风分离器的效率下降,最后提出了抑制顶灰环对旋风分离器分离效率影响的改进方向。     

旋风分离器性能计算方法的优选

旋风分离器的结构虽简单,但内部的两相流动和分离机理很复杂,对许多影响因素只能进行定性的分析。文章对不同结构的PV型旋风分离器在不同入口气速和不同含尘浓度下的性能进行了试验,将试验结果与采用现有的几种计算方法得到的计算结果进行了比较及理论分析,从而推荐出优先应用的计算方法。     

螺线型旋风分离器的结构改进研究

采用螺线型旋风分离器实验装置,考察了排气管插入深度、螺线通道延伸段对螺线型旋风分离器分离性能的影响。结果表明,随着排气管插入深度的增加,螺线型旋风分离器的分离效率先增后减,当排气管的插入深度与进气口高度相等时,分离效率最高;添加螺旋通道延伸段,可在压力降不变的情况下有效提高分离器的分离效率。在本实验条件下,与普通螺线型旋风分离器相比,在相同压力降时,改进后的螺线型旋风分离器分离效率可提升6%~10%,能除尽10 μm以上的颗粒,对2 μm以下的超细颗粒也有较好的捕集效果。基于边界层分离理论,建立了螺线型旋风分离器的粒级效率计算公式,计算值与实验数据吻合性较好。     

丙烯腈反应器两级旋风分离器可行方案

分析了在丙烯腈反应器内采用两级旋风分离器替代沿用已久的三级旋风分离器可行性.以PV型旋风分离器为模型,提出了4种可行的两级串联旋风分离器,并对各两级旋风分离器以及原三级旋风分离器的性能进行了综合分析比较.指出了开发高效、低阻且更加适合于现有反应器扩能的新型两级旋风分离器的几点建议.     

双螺旋导流型旋风分离器的实验和数值模拟研究

为了提高分离器的分离性能,在PV型分离器的基础上设计了一种新型双螺旋导流型分离器。通过实验和数值模拟对基准型和新型分离器的效率、压力降和流场进行对比研究,结果表明:与基准型分离器相比,由于双螺旋导流叶片的对称性设计,新型分离器内流场的对称性好于基准型分离器,基本消除了涡核摆动和扭曲现象,有利于减弱颗粒在锥体及灰斗处的返混现象。在相等入口气速下,双螺旋导流型分离器的压力降比基准型分离器降低20%以上,减少了能量损耗。在较高处理气量时双螺旋导流型分离器的分离效率明显高于基准型分离器。     

旋风分离器的压力降计算

以应用中最为常见的筒锥型切流返转式旋风分离器为对象,考察了旋风分离器各结构尺寸及入口气速对压力降的影响,评价了若干压力降模型的适用性。结果表明,Stairmand压力降计算模型的均方差最小,但由于其忽略了几何放大对压力降系数的影响,限制了该压力降模型的适用性。利用相似与模化的分析方法,在对文献给出的实验数据进行回归分析的基础上,修正了Stairmand压力降计算模型,并将修正式的计算结果与实验测量值及另外多篇文献中给出的切流返转式旋风分离器在不同结构尺寸及操作气速共计150种工况下的实验数据进行对比,结果表明,修正式的精度更高,适用范围更广,可以满足旋风分离器设计计算的要求。     

FCC装置再生器旋风分离器磨损跑剂分析

旋风分离器是催化裂化(FCC)装置进行气固分离的设备。当旋风分离器发生磨损时,会直接影响其分离性能,导致跑剂故障的发生。以某石化公司1.0 Mt/a FCC装置再生器旋风分离器为考察对象,针对一个运行周期内旋风分离器跑剂故障,分析再生器旋风分离器磨损对装置跑剂量、旋风分离器压力降和催化剂颗粒物性的影响。研究发现：当旋风分离器发生磨损跑剂时,不仅分离效率和压力降会发生异常变化,而且逃逸的催化剂颗粒的粒度分布等物性参数也会发生变化,因此可以利用装置内和逃逸至装置外的催化剂颗粒的物性参数对旋风分离器跑剂故障进行诊断。建立了针对旋风分离器磨损跑剂的分析方法,可推广应用于FCC装置催化剂跑损故障的分析和诊断。