加氢反应气液两相流管路压降计算

炼油化工装置中,存在很多气液两相流管道,任何两相流的管道,都会比单向流时的流动存在很大偏差,从而影响压降的计算。对气液两相流管道压降计算的方法也经历了不同的阶段。加氢反应系统存在很多气液两相流管道,因此找到合适的计算方法是十分必要的。叙述了不同的两相流管道计算方法,选择计算误差更小的Dukler方法进行实例应用,这种方法现在应用的更多更符合工程实际计算结果。     

气液两相流诱发垂直L形上升管共振分析

气液两相混合流动过程中,压力、动量及冲击力的波动比较显著,当管内气液两相流的脉动激振力频率与管道系统的固有频率重叠时,会引起管道系统共振,严重危害管道运行安全。以某联合站油气集输上升管为例,给出了两相流激振力频率和管道固有频率的分析方法。通过对不同流型激振力的脉动频率和不同支撑刚度管道的固有频率分析,提出了避免上升管共振的防护措施,为气液两相流上升管的优化设计和安全运行提供有效参考。     

COMSOL Multiphysics有限元软件数值模拟气液两相流的可行性研究

在多相流实验管路系统中,设计向上30°倾斜管道中气液两相流的实验方案和流程,进行气液两相流流型实验研究,并绘制气液两相流流型图。再利用COMSOL Multiphysics软件,对向上30°倾斜管中气液两相流中不同时刻的体积分数进行数值模拟研究,验证COMSOL Multiphysics应用于气液两相流的可行性。结果表明采用COMSOL Multiphysics软件数值模拟向上倾斜管道中气液两相流流型的分析结果与室内实验法结果基本一致,可信程度较高,可作为分析气液两相流流型的主要方法之一。     

绿色环保的磷石膏固体废弃物处理再利用系统

<正>本实用新型公开一种绿色环保的磷石膏固体废弃物处理再利用系统,包括通过液相管路依次连接的浆化混合槽、环流反应组件、气液分离器和浆料过滤机,环流反应组件连接有加气管道和加氨管道,气液分离器连接有尾气循环再利用装置。采用本实用新型的有益效果是磷石膏来自生产磷酸的废弃料,CO_2来自合成氨产生的废气,利用CO_2置换磷石膏中的硫酸根,得到硫酸铵肥料,使磷石膏中的硫资源     

磷酸氨化的宏观动力学研究

在自制双磁力驱动搅拌反应器中研究磷酸一铵生产条件下的磷酸氨化过程。结果表明，磷酸与气氨的反应属气膜传质控制的快速气液反应，气膜传质系数与其影响因素的准数关联式为：Ｓｈ＝２．０１×１０－４Ｒｅ２．４９。凡能增强气液湍动、增加气液相界面积的措施均能强化反应过程，提高设备生产能力。     

苏里格气田站厂管道腐蚀预测及对策研究

开展了苏里格气田站厂多相流模型研究，分别采用OLGA和Fluent软件对长庆油田苏里格气田某集气站和天然气处理厂易失效的典型管线，开展了气液两相流流态研究，揭示了不同运行条件下的气液两相流流态、流型及其转变规律，开展了CO₂腐蚀和冲刷腐蚀速率模拟计算，进行了多相流管道流流型综合腐蚀速率预测，并开展了管道内腐蚀失效风险评估，明确了管道失效高风险点。基于管道腐蚀速率预测结果和管道失效高风险点分析，提出了有效预防管道失效的技术对策。     

化工装置中防范管道水击设计的研究

从化工装置中管道内气-液两相混合流动的状态入手,综合分析了蒸汽管道、凝结水回收管道、气-液两相流管道产生水击的过程,并结合具体的工程实例,指出了水击现象是由管道内的介质冷热混合不均形成气-液两相造成的,并提出了管道水击的预防和消除措施。     

水平管道气液两相流中空隙率对动态压降信号的影响

引　言在化工、石油及动力等工程中 ,气液两相流动现象极为普遍 ,其研究得到了人们的广泛重视 .气液两相流动中的管道平均压降与其他流动条件及参数之间的关系已有较多的研究 ,得到了大量数学模型和经验公式可资工程设计应用[1,2 ],但对管道压降动态特性的研究还不多见 .而对于两相流系统安全性能的设计和运行状态监控等方面 ,管道压降的动态特性无疑是极为重要的参数 .另一方面 ,气液两相流动体系中的空隙率是表示气相浓度 (含气率 )的常用指标之一 ,它对确定气液两相流系统的流型、气液分相流量以及管道中的摩擦压降、重力压降和惯性压降…     

旋流型气液分离器壁面小孔处气液相分离特性

旋流型管道气液分离器能够实现高气速下的气液分离,而壁面小孔处的相分离特性是决定分离器性能的重要因素。为优化气液分离器的结构与操作参数,文中应用计算流体力学(CFD)模拟方法,基于冷模实验验证,研究了旋流型管道气液分离器内部流场及小孔处的相分离特性。结果表明:气液分离器内两相流流型沿轴向由雾状流向环状流转变,在L/D≤1.0区域内(L为小孔的轴向位置,D为管径),壁面无液膜覆盖,液相分流系数随轴向距离的增加而增加,在L/D1.0区域内,液膜在壁面处形成,液相分流系数较高且稳定在0.007左右;增大小孔直径或小孔两侧压差,小孔内的液相分流系数增加,但分流比降低。研究结果可为旋流型管道气液分离器的优化设计提供理论指导。     

伴有复杂反应气液吸收过程的模拟计算

建立了板式塔和填料塔中伴有复杂反应气液吸收过程模拟计算的严格数学模型，并给出模拟计算的程序框图。探讨了模型的解法，并用二乙醇胺和甲醇溶液吸收Ｈ＿２Ｓ和ＣＯ＿２的工厂操作实测数据对模型进行了验证。     

丙烯氯醇化反应过程的模型化

将单塔自然液相循环的丙烯氯醇化反应器视为两个串联的鼓泡塔 ,在两塔分别进行溶氯和氯醇化反应 .在对反应机理和宏观动力学进行探讨的基础上 ,建立了反应器的一维定态模型 .通过流程模拟 ,研究了操作参数对反应结果的影响 .结果表明 ,所建立的一维定态模型能正确描述重要操作参数的影响规律     

Comparison of Mass Transfer Efficiency and Energy Consumption in Static Mixers

The aim of this study was to compare the pressure drop (Δp) generated by a static mixer with sieve plates in two-phase downflow (water as a continuous phase), and the mass transfer efficiency (k_La, a) with the performance of other static mixers (Sulzer, Kenics, Karman, etc.). The relationships for Δp, k_La and interfacial area (a) calculation depending on liquid and gas phase velocities and geometry of the plates (sieves) in this static mixer are presented. k_La was found to be strictly proportional to the power consumption (P/V) and its values were quite close to those obtained in Sulzer & Kenics mixers with an 8-element mesh. Enhancement factors for oxygen absorption in the sodium sulphite solution and for ozone absorption in Lake Ülemiste water were calculated and the plausible values of the interfacial area (a) were estimated.     

数值模拟静态混合器结构对PS/CO_2熔体温度的影响

利用专用CFD软件Polyflow对SMX型和Kenics型静态混合器中PS/CO_2发泡溶液进行数值模拟计算,分析比较不同板厚在不同元件个数条件下两种静态混合器消耗的压力损失,以及不同CO_2浓度对静态混合器压力损失的影响;并引入"离散系数"分析比较两种静态混合器出口温度均匀性的变化.数值模拟的结果表明:SMX型静态混合器冷却效果优于Kenics型静态混合器,并且SMX型静态混合器出口温度均匀性高于Kenics型静态混合器.     

Kenics静态混合器在水平液固循环流化床中的研究

为了解决水平液固循环流化床中颗粒分布不均匀问题,在内径29 mm、长4 m的水平有机玻璃管流化床内放入Kenics静态混合器,采用CCD图像测量与数据处理系统考察静态混合器的结构、个数、安装位置对液固二相流中颗粒分布的影响;同时,利用U型管压差计考察不同条件下静态混合器的压降。实验结果表明:Kenics静态混合器能明显地改善管内颗粒分布情况;单个扭率Y=3.5的Kenics静态混合器压降最小;2个扭率Y=3.5的Kenics静态混合器间距为40 mm时对颗粒分布影响长度是最长的。     

Residence time distribution and liquid holdup in Kenics KMX static mixer with hydrogenated nitrile butadiene rubber solution and hydrogen gas system

A Kenics^® KMX static mixer that has curved-open blade internal structure was investigated to study its hydrodynamic performance related to residence time distribution and liquid holdup in a gas/liquid system. The static mixer reactor had 24 mixing elements arranged in line along the length of the reactor such that the angle between two neighboring elements is 90°. The length of the reactor was 0.98 m with an internal diameter of 3.8 cm and was operated cocurrently with vertical upflow. The fluids used were hydrogen (gas phase), monochlorobenzene (liquid phase) and hydrogenated nitrile butadiene rubber solution (liquid phase). In all the experiments, the polymer solution was maintained as a continuous phase while hydrogen gas was in the dispersed phase. All experiments were conducted in the laminar flow regime with the liquid side hydraulic Reynolds number in the range of 0.04-0.36 and the gas side hydraulic Reynolds number in the range of 3-18. Different polymer concentrations and different operating conditions with respect to gas/liquid flow rates were used to study the corresponding effects on the hydrodynamic parameters such as Peclet number (Pe) and the liquid holdup (ε_L). Empirical correlations were obtained for the axial dispersion coefficient (D_a) and liquid holdup in liquid system alone and for the gas/liquid system separately. It was observed that the Peclet number decreased with the introduction of gas in to the reactor while in the liquid system alone, an increase in viscosity decreased the Peclet number. The liquid holdup was empirically correlated as a function of the physical properties of the fluids used in addition to the operating flow rates.     

Liquid phase residence time distribution for gas–liquid flow in Kenics static mixer

The residence time distribution (RTD) of the liquid phase for co-current gas–liquid upflow in a Kenics static mixer (KSM) with air/water and air/non-Newtonian fluid systems was investigated. The effect of liquid and gas superficial velocities on liquid holdup and Peclet number was studied. Experiments were conducted in three KSMs of diameter 2.54 cm with 16 elements and 5.08 cm diameter with 8 and 16 elements, respectively, of constant L_e/D_e = 1.5 for different liquid and gas velocities. A correlation was developed for Peclet number, in terms of generalized liquid Reynolds number, gas Froude number and liquid Galileo number, where as for liquid holdup, a correlation was developed as a function of gas Reynolds number. The axial dispersion model was found to be in good agreement with the experimental data.     

气体搅拌的萃取塔气—液—液系统流体力学性能和传质特性

１引言采用机械搅拌的萃取塔已广泛地应用在石油和化学工业生产中。近年来,一些研究学者又开发了用气体进行搅拌的萃取过程［１～３］,与机械搅拌相比,采用气体搅拌具有塔内无运动部件、操作稳定、结构简单、能耗低等特点,无疑给操作带来方便。如果在塔内装入静态混合...     

Kenics静态混合器的流体力学性能

用激光测速仪(LDV)测定了φ50mm Kenics静态混合器的流场、压力降和液滴平均直径。着重讨论了流量和混合单元数对轴向速度、切向速度和湍流强度的影响,并对静态混合器内液滴粉碎的机理进行了探讨。研究结果对消化吸收引进技术和合理地设计大型静态混合器具有参考价值。     

水平液固循环流化床换热器传热性能评价

对管内插入Kenics静态混合器的水平液固循环流化床换热器进行实验研究,实验考察了静态混合器扭率、静态混合器安装方式、液体流速、颗粒体积分数对传热性能和流阻性能的影响,并运用综合强化传热性能评价指标（PEC）对其进行分析。实验发现,传热性能和阻力系数均随扭率增加而减小。当雷诺数在10000~45000之间时,扭率为1.5、2、2.5、3.5的Kenics静态混合器的PEC指标均大于1,说明了水平流化床换热器插入Kenics静态混合器能够改善传热。在雷诺数达到25000左右、Kenics静态混合器扭率为2.5、颗粒体积分数为4%时,水平流化床换热器的PEC指标最高达到1.18。当两个扭率均为2.5的Kenics静态混合器安装间距为200mm时,水平流化床换热器的PEC指标最高。     

带有Kenics静态混合器的水平液固两相流化床换热管的压降研究

以饱和硫酸钙为介质,在安装Kenics静态混合器的水平液固两相流化床换热管上进行实验研究,考察介质流速、Kenics静态混合器扭率、颗粒体积分数及颗粒尺寸对压降的影响,并与冷态实验条件下的压降变化规律进行比较。结果表明：同等操作条件,安装Kenics静态混合器后压降比安装前提高20%～140%;压降随雷诺数的增大而增大,随Kenics静态混合器扭率的增大而减小;颗粒体积分数对压降也有影响。根据实验数据,得出了稳定操作条件下压降与上述影响因素之间的经验关联式,为带有Kenics静态混合器的水平液固两相流化床换热器的设计提供计算依据。