循环流化床煤燃烧/热解双反应器系统稳定性分析

为了考察循环流化床煤燃烧/热解双反应器系统的稳定性,在冷态实验装置上以电厂锅炉灰为实验物料,其中提升管的内径为100 mm,高为6.7 m,与热解室相连立管的内径为44 mm,高3 m,热解室的截面积为200 mm×200 mm,高770 mm。分别考察了影响系统稳定运行的主要因素,并对系统中存在的几对平衡关系进行了分析。结果表明,旋风料腿内的固体料位高度、热解室内的料位高度以及热解室内的压力等是影响系统稳定运行的关键因素,尤其是热解室内压力的增加有可能使立管内料封破坏,最终导致系统瘫痪。而提升管与热解室立管之间压力的平衡以及提升管与旋风分离器料腿之间压力的平衡等在操作过程中必须保持稳定,否则也会发生窜气、架料、旋风分离器效率下降等现象,影响系统稳定运行。     

双气路循环流化床压力平衡的实验研究

在Φ800mm×12000mm流化床装置上,用多点压力测量仪对双气路循环流化床各部分的压力分布进行了实验。实验结果表明,颗粒单循环回路的压力平衡图与装置的运行状态、颗粒的循环量密切相关。整个颗粒的循环回路压力曲线呈双8字缠绕式,随质量流率的减少形状发生畸变;补气循环回路与不补气循环回路的压力分布相似,但料腿沉降段的压力降低;提升管内没有明显的稀密相交界面,而料腿内存在着稀密相的交界面,料腿下部的高密度移动床是保证流化床正常运转的必要条件。     

有侧吹风环流料封阀水平孔口流动阻力特性

引　言循环流化床锅炉由于具有诸多优点 ,使其在国内外得以迅速发展 .然而在已投运的循环流化床锅炉中也暴露出一些亟待完善解决的问题 .环流料封阀是目前在循环流化床锅炉上应用最多的一种固体颗粒回送控制装置 .实际运行表明 ,这种返料装置结构简单、运行可靠 ,能够很好地满足稳定返料和密封的要求 ,是一种很有发展前途的返料器 .但它缺乏对循环物料的调节和控制能力 ,返料室有时会出现局部流化不良从而导致结焦 .试验研究表明[1～ 3],只要环流料封阀在结构上设计合理 ,它就能像Ｌ阀一样 ,对固体颗粒循环量具有调节和控制作用 ,且可在较宽…     

沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送产量的粒径模型研究

在分析机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和加工物料粒径关系的基础上,建立了沟槽机筒单螺杆挤出机3种常见的固体输送段产量粒径模型,该模型可用于研究机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和颗粒物料粒径对固体输送机理的影响并定量计算沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送段产量。此外,通过不同的机筒和螺杆组合及不同粒径的原料在自制的在线模拟试验机上对该模型进行了验证和试验分析。     

循环流化床U型回料阀的特性

实验对循环流化床物料回送系统的关键部件——U型回料阀的工作特性进行了研究，具体研究了系统中循环流率与主床流化风速和松动风量的关系，以及通过改变U型阀横段开口尺寸，研究横段结构特征对U型阀返料特性的影响。当主床流化风速不变时，随着松动风量的增加，循环流率先线性增大，然后基本保持恒定；当松动风量一定时，系统的最大循环流率与主床流化风速基本为线性关系；实验中得出最佳孔口面积约为料腿截面面积的25%。     

汽车耐磨球座聚酯弹性体专用料的结构与性能

研制出用于汽车耐磨球座聚酯弹性体专用料，并对该专用料进行了结构表征，测定了该料的耐磨性能和力学性能，并确定了它的注射成型工艺条件。     

气控式多层流化床及其在净化排放气中的应用

溢流管是多层流化床的关键构件。本文设计的由下料料腿和锥斗组成的气控式锥形溢流管,由于物料在料腿中处于流态化状态,在锥斗中以气固顺流浓相向上输送,因此,这种溢流管可以防止物料在料腿中的架桥和喷料。 试验中测定了多气源和双气源两种气控式多层床的流动特性,包括各床层和溢流管压降以及固体停留时间分布。在回收低浓度二氯乙烷的中间工厂试验中,采用了具有同心圆的双气源多层流化床,获得以下主要结果: 吸附率>97%,排放气浓度<25mg/m~3,活性炭损失<0.1%。 这种能使固体物料由高压区输至低压区,或从低压区输至高压区的气控锥形溢流管结构,亦可用于旋风器料腿的返尘以及在循环系统中固体物料的连续加、排装置。     

流化床系统物料密相循环特性的研究

通过对并列流化床间固体颗粒密相循环的实验研究，分析了流化工况对颗粒物料循环量的影响，提出了并列流化床系统用辅助气流控制颗粒循环量的临界操作条件，对给定系统最大颗粒循环量的计算作了说明。     

循环流化床锅炉中回料管的材质与结构探讨

介绍240 t/h循环流化床锅炉烟气和飞灰的分离方式,以及分离装置、返料装置、回料管的结构、布局、运行方式和应用现状,并阐述了返料料腿泄漏的原因。对比试验ZG30Cr26Ni5Re、双金属和ZG40Cr25Ni7Si2TiRe等不同的材质的耐磨性,重新优化设计结构型式,最终确定了采用ZG40Cr25Ni7Si2TiRe材质+一体偏心成型铸造+“梯形”缓冲带的结构型式的料腿,从根本解决料管泄漏问题。     

循环流化床立管物料反窜现象的分析

介绍了循环流化床流态化及工作原理,分析了立管物料反窜时前后气化炉压差及温差变化情况,确定了中试装置的循环流化床在运行过程中产生立管物料反窜的原因,并提出了稳定返料系统阀门的操作、控制物料循环流动速率、控制好密封腿的气量和料腿的料位高度、保持气化炉流化状态稳定、调整流化气速为4～6 m/s、控制粉煤粒径为0.3～0.4 mm等解决方法。经优化改进后,确保了立管物料不反窜,使床层料位稳定,气化炉流化状态稳定,实现了循环流化床的长周期稳定运行,为循环流化床的工业化推进提供技术支撑。     

An analytical study of dipleg flow stability using a controlled non-mechanical valve

An analytical study is presented for the study of dipleg flow stability using a controlled non-mechanical valve. Control is achieved by the balancing of pressures and flows by use of aeration to the dipleg flow. An example is presented using fine catalyst particles. Changes in load of solids and desired height of solids in the dipleg are considered with various controllers. The responses of all cases studied in this simplified analysis are found to be stable.     

流化床中旋风下料管的物理模型

In most industrial fluidization units, two- or three-stage cyclone systems are used to clean the product gases. To return the solids to the bed, these cyclones are fitted with diplegs. By pass of gas from the bed through the dipleg is partially overcome by the back pressure build-up in the dipleg and by adding a trickle valve at the bottom of the dipleg. Diplegs of primary cyclones, operating at a high solid loading behave differently from diplegs of secondary and tertiary cyclones which operate at low solid loading. Both types have been investigated by pressure drop measurements, visual observation and by measurements of the air flow rate flowing up the riser. The primary dipleg was also studied using electrical capacitance tomography. The results are reported hereafter and will give a first indication towards the right design of the dipleg and the selection of the trickle valve. The influence of gas flow in the dipleg on the conversion in a catalytic fluidized bed reactor is found to be negligible.     

带翼阀旋风分离器料腿内动态压力的分析研究

在大型流化床装置上,采用动态压力传感器测定了翼阀置于流化床的稀相空间和密相空间两种情况时料腿内的动态压力。通过对二级料腿稳定排料和周期性排料的数据分析得出,料腿内动态压力的变化与料腿内颗粒质量流率的大小密切相关,翼阀埋没在密相时料腿内的压力波动比较平缓,料腿的周期性排料时压力波动频率约0.01Hz,料腿内稀相段压力波幅比密相段略小,料腿内压力波动的原因是由于气固两相在快速下行过程中存在密度差和速度差。     

FCC沉降器粗旋工作性能的数值模拟

引言 催化裂化工艺(fluidized catalytic cracking, FCC)是目前我国重质油轻质化加工的主要方法之一.重质油裂化反应过程主要在提升管反应器内完成,提升管出口通常设置旋风分离器(简称粗旋)将反应后油气与催化剂快速分离,以避免发生过裂化反应.粗旋工作性能的优劣直接影响装置目的产物的收率、沉降器内部结焦以及油浆固含量.     

电容层析成像技术在分离器料腿浓度测量中的应用

Accurate solid concentration measurement plays a key role in the process industry. Measurements analyzed offline can be used to estimate process efficiencies, to identify problems in a flow, and to validate computational models. Online measurements can be used for active control. Electrical capacitance tomography (ECT) is a unique measuring technique with great potential in multiphase flow measurement. Experimental studies are carried out on a solid concentration measurement in a cyclone separator dipleg, using ECT. In this experiment eight electrodes are selected for the ECT sensor that is placed on the straight tube of the dipleg. The fluctuating characteristics according to the screw feeder and the effect of the airflow rate from the top of the cyclone are analyzed. The feasibility and reliability of the method are verified by the experimental results.     

催化裂化装置催化剂跑损原因分析

催化裂化装置催化剂非正常跑损的原因是催化剂细粉含量超高和旋风分离器分离效果差,旋风分离器效果差的常见原因是料腿堵塞,细粉含量高的原因主要是生产操作不当和原料组成变化造成催化剂的磨损严重或水热崩碎,本文在各个方面给出了具体实例和相应的解决方法。     

甲醇制烯烃装置降低催化剂跑损及负荷提升的改造实践

针对某甲醇年处理量180万t的甲醇制烯烃装置自投产以来存在的细粉损失严重问题进行了原因分析,发现是由再生器中沉降高度低、旋分入口浓度高、入口气速高于设计值导致的压降高、料腿排料困难所致。通过将再生器外取热器流化风由氮气改为空气,之后引入氧气进一步提升再生烧焦能力,在维持再生器旋分系统入口气速和压降合适的基础上,改善了装置的跑剂问题,实现了装置处理量最高8.3%的提升,初步预估年效益可增加0.9亿元。     

Modeling heterogeneous downward dense gas‐particle flows

A novel approach is proposed to model heterogeneous downward dense gas‐particle flows. The homogeneous behavior of the flow is described by the mass and momentum transport equations of the gas and particulate phases solved using a mono‐dimension finite volume method on staggered grids. The heterogeneous features of the flow are predicted simultaneously using the bubble‐emulsion formalism. The gas compressibility is taken into consideration. The model is supplemented with a new correlation to account for the wall‐particle frictional effects. The predictions are compared with the vertical profiles of pressure and the amount of gas that flows up and down two standpipes and a cyclone dipleg of an industrial fluid catalytic cracking unit and of a cold small‐scale circulating fluidized bed. The trends are well predicted. The model gives further information and is thus an innovative starting point for downward dense gas‐particle flow hydrodynamics investigation. © 2009 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2010     

在具有锥形料腿的循环流化床中流化CaCO3超细颗粒

根据粘附性颗粒在流化过程中形成的聚团具有较宽粒径分布并因此导致大聚团在流化床中沉积和死床的问题,提出了循环流化床的锥形回料系统设计. 该回料系统包括两部分：锥形料腿和带辅助进气的V型阀. 实验证明,锥形料腿通过提供变化的表观流化气速,克服了流化聚团沉积死床等现象;而V型阀的辅助进气,对于保证V型阀顺利输送粘附性颗粒具有关键性作用. 借助这种回料系统,实现了高粘附性超细CaCO3颗粒在循环流化床的稳定快速流化. 从提升管内部拍摄的照片显示,尽管提升管采用较高的流化气体速度,但超细CaCO3颗粒仍然是以聚团的形式被流化. 对在提升管不同高度采集的聚团分析表明,处于快速流化状态的CaCO3聚团的直径远小于传统流化床中聚团的直径,并且在提升管高度方向聚团直径没有较大的变化. 同时实验还显示,提升管轴向空隙率呈S型分布,而径向则体现环-核结构,具有典型的快速床特征.