下行床弧面气固快速分离器内颗粒运动

采用二维相位多普勒颗粒分析仪(PDPA)对下行床弧面气固快速分离器内颗粒相的流动进行了定量测量，得到了分离器内颗粒运动向量图、体积通量分布和粒径分布. 颗粒通过气固惯性的差别、弧面、挡板的碰撞导向和浓缩作用实现气固分离. 弧面附近颗粒体积通量有较宽的分布，但主要集中在靠近弧面处，对分离有利. 在横向气相曳力和湍流扩散的作用下，在弧面附近小颗粒向外围扩散，粒度分布逐渐形成双峰特征. 减小喷嘴宽度，可以减弱颗粒向外围扩散的程度，提高分离效率.     

气固下行床超短接触反应器催化技术及其发展

介绍了超短接触反应器的工业应用及其发展现状,指出气固下行床超短接触反应是一项新的催化工艺,它将过去气固上行逆重力场运动改变成气固下行顺重力场运动,从而减少了返混、缩短停留时间,能大幅度提高轻油收率。该反应系统也比较容易实现提升管催化裂化、催化裂解装置的改造,有利于降低装置建、改造成本。     

基于离心与惯性作用的新型气固分离装置的结构

后置烧焦管出口的气固分离装置是实现后置烧焦管式组合再生工艺的关键设备之一. 在对气固分离机理系统分析的基础上,开发了一种基于离心与惯性协同作用机理的新型气固分离装置. 以滑石粉为物料,在相同实验条件下对9种不同结构尺寸的分离器的分离效率和压降进行了实验测定. 结果表明,不加挡板、不加折边、开缝宽度相同、无因次排气管径在0.50~0.55范围内的结构比较合理.     

气固下行床催化裂化(裂解)反应的应用研究

讨论了气固下行床应用于催化裂化领域的一些实验研究情况，包括下行床催化裂化反应器研究、国内外的热点实验状况及结果和广泛的应用前景，对其进一步的发展提出了一些建议。     

同轴双锥两级气固快速分离器冷态实验研究

下行循环流化床反应器要求气固分离器具有分离效率高、气相停留时间短、压力损失小、设备磨损小等特点。利用气固二相在惯性上的差别,提出了一种新型同轴双锥两级气固快速分离器,并以FCC(F lu id Catalytic Crack ing)为循环物料对该型分离器的分离特性进行了研究。结果表明,同轴双锥两级气固分离器的分离效率在98%以上,气固分离器的压力损失在100 Pa以下,设备磨损小,能够满足下行循环流化床反应器的要求。     

一种新型气固分离装置结构的优化研究

在已有实验的基础上,结合大型冷模实验、流场实验和计算流体力学(CFD)模拟的结果,以压降和分离效率为综合评价指标,对后置烧焦管出口的气固分离器中心排气管位置(偏心)和中心排气管开缝形式进行了考察。结果表明,保持其它尺寸与基准型分离器一致而中心排气管改为切向开缝形式的分离器,既能保持分离效率不低于基准型分离器,又能降低压降,在实验条件下压降不超过1 900 Pa,分离效率大于98%     

气固并流下行床反应器出入口结构研究现状与展望

自80年代中期以来,气固并流下行床反应器以其接触时间短、接近平推流而成为气固流态化新的研究方向。本文对目前下行床反应器出入口结构方面的研究现状进行了总结,包括下行床出入口结构设计、出入口形式对下行管流动混合行为的影响气固分离效率等。在此基础上,探讨了下行床出入口结构及其性能之间的关系,并提出了下行出入口设计与放大的基本思路。     

移动式颗粒床气固分离性能冷态试验

以热解为首要步骤的煤炭分质转化技术可在较温和的条件下实现煤炭高效利用,其中含尘热解气净化是该技术规模化应用需要解决的关键问题之一。颗粒床过滤技术具有过滤效率高、滤料成本低等优势。为考察移动式颗粒床对粉煤热解气除尘过滤的有效性,选用小麦为颗粒床冷态试验的滤料介质,硅胶粉为试验粉尘,在自行设计的冷态试验平台上考察各操作条件对颗粒层过滤除尘效率的影响规律。结果表明:过滤效率的影响因素顺序为:表观风速过滤层厚度滤料下料速度;过滤效率随表观风速的增大而减小,随过滤层厚度的增加而增大。过滤层厚度增至200 mm以上时,过滤效率变化较小;而滤料下料速度增大,过滤效率减小。粉尘粒径达10μm后,过滤效率基本可维持在98%。在优化的过滤条件下(过滤层厚度为300 mm,滤料下料速度为0.002 m/s,过滤时间为10 min),最佳过滤效率可达98.1%。试验结果不仅实现了对常温下移动颗粒层过滤性能的预测,也为粉煤热解含尘煤气颗粒床热态除尘装置的设计提供了依据。     

离心力场-移动床耦合气固分离装备的研究进展

气固分离装备的发展对于实现高温烟气的高效除尘净化具有重要意义。基于单一气固分离机制的除尘装备难以实现精细除尘的目标。将离心分离和移动床分离耦合在同一装备中，实现两种分离机制的协同强化无疑是一种解决方案。在该耦合装备中，旋风壳体和移动床内气相、捕集颗粒、粉尘的运动较之常规单体旋风分离器、移动床均具有一些独特的特性。通过压降-时间响应曲线发现该新型耦合分离装备具有自清洁功能。该装备对黏附性微细粉尘的捕集效率在95%以上；旋风壳体分离了10μm以上颗粒物，而内置颗粒床捕集到的粉尘粒径在10μm以下，验证了二者在同一装备中的协同强化。但是，强化自清洁效应和提高捕集效率构成了一对矛盾。研究表明，该新型耦合分离装备仍具有很大的性能提升空间。     

旋流分离-颗粒床耦合气固分离装备旋流场静压分布

针对一种集旋风分离器和内置颗粒床优势于一体的新型耦合气固分离装备在无灰负荷及固定床操作条件入口环形空间、分离空间和灰斗内静压场进行研究。结果表明,静压沿周向为非对称分布,轴向为非均匀分布,径向则呈中心低两侧高分布;且存在着静压分布的降压区(0?~180?,以入口处为0?)和增压区(180?~360?);装备中心的负压及旋流作用在轴向高度H=6.41D(D为旋风壳体内径)以下对静压的影响不再显著;内置颗粒床外壁附近存在“滞留层”,有利于提高装备的分离性能。根据实验数据给出了静压周向分布和静压轴向分布的经验公式。     

一种新型气固分离器内气相流场的数值模拟

针对催化裂化原料日益重质化的趋势,提出了一种后置烧焦管式组合再生工艺. 后置烧焦管出口的气固分离装置是实现这种工艺的关键设备之一. 为此,设计了一种基于离心与惯性分离原理相结合的新型气固分离器.为了详细研究该分离器,结合流场实验结果,采用数值模拟方法对该分离器内的气相流场进行了数值模拟,数学模型为标准湍流模型.模拟结果给出了分离器内的流场总体特征为:气流以切向速度为主,竖直向上进入分离器的气体绕排气管做旋转运动,先后由排气管上的窄缝排出,部分气体由排气管下方空间返回入口区;拱形分离空间内切向气速随径向位置的增加而减小.排气管上的开缝形式是分离器压降增加的主要因素.将排气管上的两条窄缝改成总面积与排气管内截面积相等的均匀切向窄缝,避免了管内旋流涡核的偏心,分离器压降明显降低.     

一种新型气固分离器气相流场实验研究

针对后置烧焦管式组合催化裂化再生工艺的要求设计了一种用于烧焦管出口的新型气固分离器.为进一步优化分离器结构,弄清分离机理,采用五孔探针在入口气速为10～22 m(s(1的实验范围内对分离器内部气体流场进行了测试,得出了该分离器内气相流场的整体特性--气流绕中心管旋转,以切向气速为主,愈靠近中心管切向气速越大,径向和轴向气速均较小.同时分析了入口气速对流场的影响规律.在此基础上,给出了计算无因次切向气速的经验公式,公式预测结果与实验值吻合较好.依实验数据计算出了通过两条窄缝及经下方空间返回气量占进入第一条窄缝前气量的比例分别为31%、41%和28%,上述比例不随入口气速变化,说明分离器操作稳定.根据气相流场实验数据结果,指出了进一步结构优选的方向.     

丙烯腈反应器新型两级旋风分离器的研究与工业应用

简要分析了丙烯腈流化床反应器内旋风分离器的应用现状及其存在的问题 ,着重介绍了一种新型两级旋风分离器的研究思路、技术特点及其在现有丙烯腈装置扩能改造中的应用情况。     

防返混锥对双循环旋风器性能的影响研究

前面的研究表明,双循环旋风分离器的设计使得大于3μm颗粒的分离效率接近100%。本文通过CFD模拟软件Fluent 6.2对带有防返混锥的双循环旋风分离器内的压力场和颗粒轨迹进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较,模拟结果和实验结果基本一致。模拟得出防返混锥可使分离器的阻力系数增加12%,并减小灰仓内3μm以下颗粒的返混量。实验结果表明,进口气速在8～21m/s时,防返混锥可使主进口和回流口的阻力系数分别增加14.6%和11.8%;当进口平均气速在15～19m/s时,若采用主进口进料,防返混锥可使总分离效率提高0.15%～0.2%;若采用回流口进料,可提高1.5%～2%。     

确定气固快速分离器气体停留时间的新方法

根据O3分解反应为一级反应的特点,提出了利用O3分解反应动力学方程获取气固快速分离器气体平均停留时间的方法. 结果表明,该方法操作简单方便,能够测出气固分离器的气体停留时间.     

旋流板式分离器内件的设计

依据经典力学理论对旋流板的分离过程进行分析,按实用要求提供内件完整设计方法和例题,给出公式所涉及参数取值的经验数据范围。     

聚丙烯旋风分离器数学模型及工业应用

分析研究了聚丙烯旋风分离器(S502)的特点,根据其特点建立了旋风分离器数学模型,推导出旋风分离器的计算方法,采用工业数据进行了计算分析,该模型具有实用价值,为聚丙烯旋风分离器(S502)的研究、设计提供了理论依据。     

天然气净化用多管旋风分离器的分离性能

为了系统评价天然气净化用多管旋风分离器的分离性能,在线测量了入口气速6~24 m/s、入口颗粒浓度30~2000 mg/m3范围内多管旋风分离器的分离效率和分级效率. 结果表明,多管旋风分离器的分离效率和分级效率都随入口气速和入口颗粒浓度增大而提高. 与单管旋风分离器相比,在相同实验条件下,多管旋风分离器的分离效率下降2%~15%;单管旋风分离器基本能除净粒径大于10 mm的颗粒,而多管旋风分离器只能去除15 mm以上的颗粒. 多管旋风分离器的压降主要是内部单管旋风分离器的压降,占整个压降的80%~90%.