流化床内旋风分离器设计与运行中的几个问题

旋风分离器是利用旋转的含尘气流所产生的离心力,将固体颗粒从气流中分离出来的一种气—固分离设备。由于其结构简单、使用方便、制造及维护费用较低,因此大量地用于石油、化工、煤炭、冶金、轻工等工业,以及三废治理、环境保护等方面。 旋风分离器虽结构简单,分离机理又是依靠颗粒受到比重力大几百甚至几千倍的离心力来达到分离目的的。但旋风分离器内部的气流流动是相当复杂的,属于三维二相的湍流运动。 流化床内旋风分离器是流化床反应器内的关键设备。它不仅关系到气—固分离的效果,而且影响流化床的流化质量。由于旋风分离器在流化床反应器内不是单独的存在,它根据气—固分离的效率要求,以及反应器处理气量的不同,常     

下行床弧面锥体气固分离装置的分离效率实验

以FCC颗粒为物料，实验研究了在气固并流下行循环流化床(f=37 mm, H=5 m)中，气固两相分离装置的结构、颗粒循环量、表观操作气速对分离器气固分离效率的影响. 结果表明，在气固并流下行系统中，采用弧面锥体气固分离装置，内加导流板，在气速为1~5 m/s，颗粒循环速率20~90 kg/(m2.s)条件下，可使气固分离效率达到99%以上，压力损失小于500 Pa.     

循环流化床锅炉气固分离器及含有该气固分离器的锅炉

本发明公开了一种循环流化床锅炉的气固分离器,包括被导向烟气下上折转膜式屏从前向后分隔成的下行烟道和上行烟道,所述下行烟道和上行烟道通过转弯通道和密封安装在它们下面的料仓连通,该气固分离器的前上部设有烟气入口,该气固分离器的后上部设有烟气     

渣油加氢沸腾床的多相流流动特性模拟

采用欧拉-欧拉-欧拉三相流模型,对STRONG沸腾床渣油加氢反应器进行了二维冷模多相流动过程模拟。其中液-固相间作用力采用Syamlal-O’Brien模型,气-液相间作用力采用Schiller-naumann模型,忽略气固之间的作用力。由气含率、液含率、固含率云图随时间的变化,可以看出催化剂在气液两相的作用下,逐渐实现了流化;在三相分离器的作用下,气相、液相、固相实现了分离,气相富集在三相分离器上端,液相从侧出口流出,固相在流化床内实现了循环利用。同时模拟结果表明,三相分离器分离效果理想,但是在局部截面积较小和结构复杂地方会出现局部湍流,不利于分离的进行。     

循环流化床研究进展

循环流化床作为反应器或接触器具有其它多相反应器不可比拟的优势,在社会生产中发挥着重要作用。本文综述了气固循环流化床的发展、主要应用工艺、反应器型式及人们对气固循环流化床反应器关键结构、流体力学、传热和传质方面的研究。简单介绍了液固及气液固三相循环流化床的研究和应用。     

气固下行流化床反应器 Ⅲ气、固混合

与气固并流上行提升管反应器相比，气固并流下行管反应器的轴向气固返混明显降低，而径向气固混和仍然相当大，因而有利于提高气固快速反应的转化率及选择性。本文在分析下行流化床反应器内气、固混合机理的基础上，比较了有关气、固混合的研究方法及结果，并比较了提升管和下行管的不同混合现象，旨在促进对这一课题更加深入系统地研究，以适应循环床下行管反应器设计、放大和模型化的迫切要求。     

清华推出烟气脱硫新技术

清华同方股份有限公司近日推出干式循环流化床烟气脱硫技术。该技术是清华大学独立开发的自有产权技术 ,其技术特点是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气脱硫。该技术已获得国家专利。该技术以锅炉飞灰作循环物料 ,反应器内固体颗粒浓度均匀 ,固体内循环强烈 ,气固混合、接触良好 ,气固间传热、传质十分理想。向反应器内喷入消石灰浆液 ,使浆液得以附着在固体颗粒表面 ,造成气液两相间极大的反应表面积 ;固体物料被反应器外的高效旋风分离器收集 ,再回送至反应器 ,使脱硫剂反复循环 ,在反应器内的停留时间延长 ,从而提高脱硫剂的利用率 ,…     

化学工程 第二讲 流态化(续)

七、气固分离器由反应器顶逸出的气体,包括流化介质或反应生成气体,因通过床层,往往夹带有大量的固体颗粒,必须予以分离。对催化或煅烧、干燥反应,任何量级的扬析损耗无疑是非常可观的。这就使气、固分离成为必不少的环节。(一)旋风分离器旋风分离器在流化床中的应用,根据条件要求可以置于床的内部,也可以按装在床的外部。对固体物料,例如催化剂必须返回床内或对湿含量较高,需要严格维持温度才能达到分离效果的,都采取内旋风分离器,内旋风分离器还具有配管少,设备紧凑和捕     

塔式化学链燃烧反应器系统的气固流动特性

目前,化学链燃烧技术主要局限于不充分的燃料转化和低效的碳捕集率。为了解决这一问题,本文提出了一种基于多腔室塔式鼓泡床的化学链燃烧反应器系统。该系统由塔式燃料反应器、空气反应器、旋风分离器、返料器、提升管和下降管组成循环回路。采用压力测量和气体检测的方法,基于冷态模型研究在不同风量下该系统内的压力分布、气固分布、固体循环量以及窜气规律等气固流动特性。结果表明：返料器可以弥补两个反应器间存在的压差,保持系统内的压力平衡;燃料反应器内流化数应控制在3.5~4.0之间,在保证反应器内气固均匀分布的同时,减弱隔板处的压力损失;固体循环量与提升管内压降成正比,最高可达0.013kg/s,主要影响因素为反应器内流化数;返料器至反应器的窜气率为4%~8%,而两个反应器间几乎没有气体窜混,这为热态反应器的设计与运行提供了良好的实验基础。     

并流下行式循环流化床研究进展

并流下行式循环流化床是一种具有气固接触效率高及轴相返混小等优点的反应器,有广阔的应用前景．本文从下行床结构、流动特性及传质３个方面回顾总结了近２０年来有关下行床反应器的研究成果,对进一步的研究提出了一些建议．     

下行床内提高颗粒浓度及改善颗粒分布研究进展

重质油高效转化和优化利用是国民经济发展的重大需求,具有十分重要的现实意义和战略意义。提升管催化裂化一直是重油轻质化的重要手段,但提升管的不均匀环核结构及气固返混特性降低了重油转化率和产品选择性。相对于提升管,下行床具有近平推流流型及气固短停留时间的优点,处理重油具有潜在优势。但下行床内颗粒浓度过低且气固初始接触较差限制其推广及应用。本文综述了提高下行床颗粒浓度及改善颗粒初始分布的相关文章,指出了深入研究下行床的颗粒增浓机制及气固初始混合可以丰富下行床的基础研究并推动其工业应用。     

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。     

下行气固两相流与管内壁间的摩擦压降

在较宽的操作条件范围内系统测试了下行床床层压力降,获得气固两相流与管内壁间的摩擦压降,提出了下行气固两相流与管壁间摩擦压降的计算模型。结果表明,在下行床的充分发展段,气固两相流与管壁间的摩擦导致表观颗粒浓度显著小于真实颗粒浓度;当表观气速大于8 m·s^-1时,气固两相流与管壁间的摩擦压降接近甚至超过气固两相流重力产生的静压降。在采用压差法测试下行床中的平均颗粒浓度时,如忽略气固两相流与管壁间的摩擦,则可能导致显著的偏差。下行气固两相流与管内壁间的摩擦压降主要来自于颗粒与管壁间的摩擦。颗粒直径对气固两相流与管壁间摩擦压降的影响随着操作气速的提高逐渐减弱。采用提出的摩擦压降模型对表观颗粒浓度进行修正后,预测值与实验值吻合较好。     

下行床反应器用于重油催化裂解制取低碳烯烃

建立了一套下行式循环流化床反应装置,利用此装置进行了重油催化裂解制取低碳烯烃的实验研究.以中间基丙烷脱沥青油(DAO)为原料、工业CHP-1分子筛平衡剂为催化剂,主要考察了下行床反应器中反应温度和剂油比对实验结果的影响.试验表明：当以丙烯、丁烯为目标产物时,反应温度存在最佳值,剂油比越大低碳烯烃收率越高.由于下行床具有短停留时间、气固流动更均匀和返混小的优点,能获得更高的产品收率,使干气收率受到抑制.试验结果说明下行床反应器是一种适合于石油烃类裂解工艺过程的反应器形式.     

生物质热解制燃料油及化学品的工艺技术研究进展

从生物质热解制液体燃料油(生物油)的收率和品质两方面论述了生物质热解关键技术和热解制备液体燃料工艺。通过对比分析了传统的生物质快速热解关键技术———热解反应器、加料技术、气-固快速分离技术及热解蒸汽快速冷凝技术的研究现状、难点和不足,并提出了新型生物质快速热解关键技术———旋转筛板热解工艺。同时针对现行生物质热解制燃料油工艺存在的不足,对比分析了4种热解制取燃料油工艺,并提出了汽爆、固态发酵的生化转化与快速热解相结合制取液体燃料的方法。     

大型下行式循环流化床反应器颗粒浓度分布研究

采用双光路光纤密度探头研究了内径418mm,高18米大型下行式循环流化床（其中下行床部分长度6．5m)反应器中的颗粒浓度分布，结果表明大直径下行床中颗粒浓度沿径向呈现中心均匀，近壁处存在高浓环形区的分布，这类似于小直径反应器中的结果，随着反应器直径的增加，颗粒浓度分布最大值的径向位置向边壁方向移动，即：当下行床放大时，中心颗粒浓度均匀分布区的面积占整个床层截面积的比例增大，在一种特殊设计的下行床边壁结构中测量了颗粒浓度沿径向的分布，实验结果说明边壁效应对下行床近壁区颗粒浓环的形成起到了重要作用，研究结果将有助于了解下行床反应的放大特性。     

A preliminary CFD study of the gas-solid flow fields in multizone circulating polymerization reactors

A Eulerian-Eulerian model incorporating the kinetic theory of granular flow is adopted to describe the gas-solid two-phase flows in a multizone circulating propylene polymerization reactor. Corresponding simulations are carried out in a commercial computational fluid dynamics (CFD) code Fluent. First, the model is validated by comparing simulation results with the experimental data. Entire fields in the reactor composed of a riser and a downer are also obtained numerically. Furthermore, the model is used to distinguish the flow behaviors in the riser and the downer. The effects of riser-outlet configuration and operation gas velocity on the flow behaviors in the reactor are also investigated numerically. The simulated results show that the flow behaviors in the riser of MZCR are different from those in the downer of MZCR. In addition, the simulation results also show that both the exit configuration of the riser and the operation gas velocity can significantly affect the flow behaviors in the MZCR.     

提升管和下行床在催化裂化过程中的比较

在综合考虑流动、反应、传质的基础上,建立了适用于模拟提升管和下行床反应器中催化裂化过程的二维返混模型,并利用正交配置法进行数值求解,得到了各产物在两种反应器内的不同浓度分布规律。这处结果源于两者流动结构和混合状况的差异。和提升管相比,由于下行床内的气固两相流动更接近平推流,气固速度和颗粒浓度径向分布均匀,气固轴向返混小,因而可得到更高的汽油收率。     

多区循环反应器中丙烯气相聚合的模拟分析

多区循环反应器是一种新型的丙烯气相聚合反应装置,聚合过程模型化研究对理解与剖析这一新型反应器具有指导意义.基于气固二相流在提升管和下降管中平推流模型,结合丙烯聚合反应动力学,建立了多区循环反应器中丙烯气相聚合的过程模型.模拟结果与Fabiano模型进行比较,验证了其可靠性;考察了反应器关键操作参数循环比对单体在反应器内...     

PARTICLE FLOW PATTERNS IN THE RISER AND DOWNER OF CIRCULATING FLUIDIZED BED

This paper presents an experimental study on the flow patterns of FCC particles in a 140 mm ID Circulating Fluidized Bed with concurrent upflow and downflow gas-solid suspension. Based on the distribution of local particle velocity and particle concentration measured by a Fiber-Optical Probe Laser Doppler Velocimeter and a Fiber Optical Probe System respectively, the different flow patterns of local particls concentration, local particle velocity, local particle fluctuating velocity and sectionally average particle velocity in concurrent upflow and downflow gas-solid system have been investigated. It is found that the particle flow in the concurrent downflow is much more uniform radially than that in the concurrent upflow riser. The investigation of flow patterns in different flow systems is of significance to the development of a new gas-solid reactor.