新型液固循环移动床流动特性的实验研究

在新型液-固循环移动床反应-再生冷模装置中,以水-玻璃珠为液-固体系,对300 mm×3 000 mm的液-固循环移动床再生器内的操作域和流动特性进行了研究.实验结果表明,下料管出口和料位高度的相对位置对床层流动状态有较大影响,当料位高度高于下料管出口高度时,床层流动可以分为局部流化床区和移动床区两个区域.随着表观再生液速的增大,移动床区先后经历了移动床流动和散式流化床流动,移动床流动的操作液速为0～6.5 mm/s,散式流化床流动的操作液速为6.5～20.5 mm/s.随着表观再生液速的增大,移动床层各轴向高度颗粒平均速率均增大;表观再生液速超过一定值后,颗粒平均速率基本不变.在各轴向高度床层上,随着表观再生液速的增大,局部流化床区周向影响区中心夹角不断增大.     

液固环流反应器的反应-再生系统操作分析及导流筒模拟

液固环流反应器以导流简作为反应室,环隙作为再生室,从而将反应-再生系统集成于一个反应器之中,颗粒分别依靠射流卷吸力和自身重力围绕着导流简壁上下循环。今采用互相关技术在不同的操作条件下,测量了反应器内颗粒速度和浓度分布。实验结果表明,反应液流量提供了颗粒循环的主要动力,再生液流量与其配合是实现环隙逆流的关键,松动液流量则能改善导流简内颗粒流化效果。最后,还对反应器关键部位——导流简内的颗粒输送进行了模拟,以利于将来进一步对该新型反应器的开发与设计。     

液固循环移动床反应-再生系统的颗粒循环量调节和输送

液固循环移动床反应－再生系统由上下两个或两个以上的反应室、再生室、连通管和颗粒提升管组成。颗粒经再生室、反应室向下移动,进入输送管后被向上输送返回至再生室。颗粒循环能力决定了反应室和再生室内的颗粒更新速率。是循环移动床操作的关键之一,对反应器的颗粒循环进行了实验研究,提出了一种射流输送和调节结构并对射流输送行为进行了模拟计算。     

液固循环流化床的研究(Ⅰ)相含率及颗粒循环速率

在内径为140mm、高为3m的有机玻璃设备中对液固并流向上的循环流化床中两相流动特性进行了研究.相含率的研究表明,在循环流态化条件下,全床相含率轴向均匀分布;而径向具有显著的不均匀性,表现为中心区液相含率高,在r/R=0.7处液合率最低.颗粒循环速率的研究表明,在循环流态化区域,在一定的二次水流速下,颗粒循环速率不随总液速的改变而改变.由于在循环流态化下存在床层径向参数的不均匀性,因此床层的相合率与颗粒循环速率的关系与广义流态化方法预测的结果间存在差异,即在操作条件一定的情况下,床层内真实液合率比由广义流态化预测的低.     

径向移动床反应器流场特性及其数学模拟

本文票据主流道变质量流及颗粒床层气固体力学理论,建立了完整的径向移动床反应器流体力学数学模型,开发了模拟计算床层气相二维流场的一种新的数学方法及相应的计算程序。黛此可以模拟计算床层气相压力和轴径向速度的二维分布、内外主流道压力和流速分布以及布气孔道的过孔气速和压降。根据模拟计算结果,提出首先优化设计两主流道截面积分配,然后采用变开孔率设计消除开孔区端效应的两步设计方法。借此实现径向移动床反应器的优     

液固模拟移动床床层压降计算方法探讨

液固模拟移动床的床层压降的大小及平稳直接影响着装置的能耗、运行能力及稳定性,压降计算是工艺设计的重要环节。分别采用经典的康采尼(Kozeny)方程、欧根(Ergun)方程、利瓦(Leva)公式3种方法对液固模拟移动床吸附塔的床层压降进行了计算,并考察了3个计算公式对空隙率、床层流量及吸附剂比表面当量直径等影响因素的敏感性。研究结果表明:3种方法的计算结果趋势一致,均在允许范围内;欧根方程与康采尼方程计算结果较为接近,利瓦公式有一定的偏差,推荐采用欧根方程的计算结果作为该床层的设计基准,采用康采尼方程进行对比校核可以更准确、有效地指导工程设计。     

合成直链烷基苯用循环移动床反应器的模拟

循环移动床是一种新型的耦合式反应器,用于合成直链烷基苯.通过试验研究了操作条件对反应的影响,并通过微元物料平衡建立了反应器热态模型.该模型考虑了催化剂失活对反应的影响,同时对反应过程的稳态操作情况和非稳态阶跃操作情况进行了模拟计算.     

模拟移动床Parex过程操作优化方案

以某石油化工厂芳烃吸附Ｐａｒｅｘ过程为例，在分析工艺参数的基础上，通过神经网络简化模型，采用一种新的优化方法（ＳＡＧＡＣＩＡ），来得到吸附塔的最佳操作条件，提出了优化控制方案，自１９９５－１１使用该方案以来，取得了令人满意的经济效益。     

气固错流移动床高温煤气脱硫过程模拟

在合理假设的基础上，考虑过程的传质和传热，建立了气固错流移动床反应器的数学模型，并采用数值模拟计算方法分析了过程的操作特点．结果表明，由于气固错流接触的特点，气固反应区沿颗粒移动方向逐渐向气体出口侧偏移，在竖直截面上气体浓度存在较大的差异，固体颗粒出口处脱硫剂转化率呈一定的分布．能量衡算表明，反应区温度变化不大，即使考虑到脱硫剂颗粒温度变化，也不会对反应造成太大的影响．在保证高脱硫率的基础上，减小出口脱硫剂转化率分布，提高脱硫剂利用率是反应器优化的关键．     

液固环流反应器反应-再生系统结构对液固流动的影响与窜液分析

液固环流反应器以导流筒作为反应室,环隙作为再生室,从而将反应一再生系统集成于一个反应器之中,颗粒分别依靠射流卷吸力和自身重力围绕着导流筒壁上下循环。今采用互相关技术在不同的分布板环管内径、导流筒高度和直径、喷嘴内径条件下,测量了反应器内颗粒速度和浓度分布。实验结果表明,上述结构尺寸分别减小,导流筒内的颗粒速度和浓度均有所提高。但是,环隙中的颗粒流动规律并不完全与导流筒内的一致。最后,探讨了窜液量对反应再生效果的影响,推导出其理论控制模型,并进行了模拟计算。     

移动床径向反应器中气体离心流动对颗粒移动状况的影响

对于催化剂不断失活但可再生的工业过程,广泛采用移动床径向反应器在较低的系统压降下进行连续操作.此时存在由贴壁和空腔现象所决定的径向气体流量的上限值.本文分析了有径向离心气体流动时颗粒层中的应力分布,应用散料力学理论建立了计算床中初始形成空腔时无因次床层总压降的理论模型,模型预测值与实验值符合很好.同时测定了不同条件下空腔界面的形状.     

液固循环流化床两相流动模型

引　言流化床换热器具有防、除垢和强化传热等优点 ,在化工、食品、海水淡化、废水处理等领域具有广阔的应用前景[1].目前 ,流化床换热器历经散式流化床、内循环流化床 ,已发展到外循环流化床换热器[2 ],它要求在较稀的颗粒浓度 (颗粒浓度小于 5% )、较高的流速 ( 1～ 3ｍ·ｓ- 1)下操作 .流化床换热器中液体流动及颗粒运动状态的研究对流化床换热器的设计和操作具有重要意义 ,但人们对循环流化床换热器中颗粒运动情况的研究还很缺乏 .考虑到循环流化床换热器中的每根换热管都可作为一个独立的循环流化床对待[3].本文试图建立一滑移速度模型…     

OPERATION CHARACTERISTICS OF A NEW LIQUID-SOLID CIRCULATING MOVING BED REACTOR

The liquid-solid circulating moving bed reactor is a novel one, which consists of two or more reaction chambers and a particle transport system. Particles move down to the lower reaction chamber from the upper reaction chamber through an upper conduit and to the particle transport system through a lower conduit, and then are conveyed into the upper reaction chamber through a riser. The circulating rate of particles and the flow of liquid in the two conduits are key factors to the continuous steady operation of the reactor; they can be controlled by varying operating conditions: the outlet liquid flow rate in the regeneration chamber, the outlet liquid flow rate in the reaction chamber, the inlet liquid flow rate of the reactants, and the flow rate of driving flow. A flow model has been proposed to quantify the operation characteristics of the reactor. The results predicted by the model show satisfactory agreement with the experimental data.     

液固反应-再生循环流化系统连续合成十二烷基苯

在新型液固循环反应-再生流化系统中研究了十二烷基苯的合成。探讨了反应转化率、表观反应速率常数、催化剂活性因子等随接触及操作时间的变化规律。分析了新工艺中的产物分布。预测了具有工业意义转化率的反应器结构尺寸和操作条件。     

REACTOR MODELING OF AN INNOVATIVE LIQUID-SOLID CIRCULATING MOVING BED FOR THE SYNTHESIS OF LINEAR ALKYL BENZENES

The circulating moving bed is an innovative coupled reactor for producing linear alkyl benzenes. It can be used with shorter life span catalysts compared to traditional fixed bed reactors. A model is developed in which the effect of catalyst deactivation on the reaction is simulated using infinitesimal balance equations. The results of step changes between steady states and unsteady states have been calculated with the model.     

REACTOR MODELING OF AN INNOVATIVE LIQUID-SOLID CIRCULATING MOVING BED FOR THE SYNTHESIS OF LINEAR ALKYL BENZENES

The circulating moving bed is an innovative coupled reactor for producing linear alkyl benzenes. It can be used with shorter life span catalysts compared to traditional fixed bed reactors. A model is developed in which the effect of catalyst deactivation on the reaction is simulated using infinitesimal balance equations. The results of step changes between steady states and unsteady states have been calculated with the model.     

STRUCTURE OPTIMIZATION OF A CIRCULATING MOVING BED REACTOR

A stress distribution model for a liquid-solid circulating moving bed reactor that consists of a bottom reaction chamber, a top regeneration chamber, a coupling standpipe, a particle transportation system, and a bottom standpipe is established based on the equations of continuity and momentum balance. Simulations show that the stress concentration regions are at the bottom of the regeneration chamber and the coupling standpipe. To reduce the maximal stress and increase the operation flexibility in a reactor for the 2000-ton-per-year production of linear alkylbenzene, the regeneration chamber should have a low height-to-radius ratio (about 9), a suitable half-conical angle between 28° and 35°, and standpipe radius of about 0.05 m.