湍动流化床颗粒流动特性的数值模拟

采用欧拉-拉格朗日研究方法,通过数值模拟对湍动流化床流化特性开展研究,得出了床层内压力、固含率、颗粒速度及粒度分布规律。结果表明:床层中心处的压力沿轴向高度逐渐减小;固含率沿轴向高度逐渐减小,呈“ε”型分布,分为底部密相区、中间过渡段及上部稀相区,在稀相区呈现出中间低、边壁高的“环核”结构,且该结构沿轴向逐渐减小,直至消失;颗粒轴向速度沿轴向起伏变大,中心区域的颗粒速度普遍大于边壁处的颗粒速度,且颗粒下落位置由边壁向中心存在移动;颗粒粒径分布沿轴向逐渐降低,稀相区分布相对比较均匀。     

磁稳定床反应器中己内酰胺加氢精制应用研究

采用工业原料在6 kt/a中试装置上对以镍系非晶态合金为催化剂的磁稳定床反应器中己内酰胺的加氢精制过程进行了研究,考察了各种操作参数对反应结果的影响以及催化剂的稳定性。试验结果表明,己内酰胺水溶液经预溶氢后磁稳定床反应器加氢精制或气液固三相磁稳定床反应器加氢精制,在氢液体积比0.7-1.5、反应温度80-100℃、反应压力0.4-0.9 MPa、空速30-50 h-1、磁场强度15-32 kA/m的条件下,加氢后溶液的高锰酸钾值(PM)从50 s提高到2 000 s以上,催化剂寿命达3 200 h以上;与工业上搅拌釜式己内酰胺加氢精制工艺相比,催化剂耗量可降低60％。     

磁稳定床反应器重整生成油后加氢过程研究

对采用非晶态合金催化剂SRNA－4的磁稳定床反应器重整生成油后加氢精制过程进行了研究，试验考察了各种条件对加氢效果的影响，找到适宜的反应条件为：反应温度80－120℃，压力1．0－1．5MPa，液时空速20－30h^-1，氢油体积比20－100及磁场强度15－20kA/m。并建立了反应器模型。研究结果表明，在磁稳定床反应器中可以重整生成油的溴值从2．0gBr(100g) 降到0．5gBr(100g) 以下，基本无芳烃损失，满足工业要求。磁稳定床重整生成油后加氢工艺与传统固定床后加氢工艺及白土精制工艺相比，具有催化剂装卸方便、反应条件缓和、空速大等优点。     

磁-流场耦合气-固流化床气含率的模拟

在内径0.16 m、高2.0 m的磁-流场耦合气-固流化床内,以空气为气相、掺杂铁粉的纳米SiO_2(平均粒径16 nm和48nm)为固相,应用Fluent软件将磁场模型与Fluent软件中的传统模型结合,模拟研究磁-流场耦合气-固流化床内磁场强度对局部气含率、平均气含率和轴向压力波动均方根的影响规律。模拟结果表明,随磁场强度的增加,局部气含率和平均气含率均增大,局部气含率径向分布的非均匀性增大;在一定磁场强度下,随颗粒粒径的增大,局部气含率及其径向分布的非均匀性均增大;在低磁场强度作用下,床内的局部气含率变化明显,多处出现大气泡;在高磁场强度作用下,床中局部气含率变得较均匀;随磁场强度和床层轴向高度的增加,床层内局部压力波动均方根增大。     

磁稳定床在己内酰胺加氢精制中的工业应用

磁稳定床反应器首次在甲苯法己内酰胺加氢精制装置实现工业化，设计能力为35kt/a，在增大磁场强度的条件下，处理能力可以达到65kt/a，完全达到装置扩容要求。可以取代现有搅拌釜加氢精制工艺。装置运行结果表明，搅拌釜与磁稳定床串联工艺与原有的搅拌釜加氢精制工艺相比，操作简便，加氢反应稳定，己内酰胺产品质量提高，设备事故率降低，非计划停车减少，催化剂消耗降低33%，经济效益显著。     

磁稳定床用于重整轻馏分油加氢生产新配方汽油组分的研究

采用非晶态合金催化剂和磁稳定床反应器，对重整轻馏分油进行加氢，以生产新配方汽油组分。考察了各种操作参数对反应结果的影响，建立了反应器模型，结果表明，在磁稳定床反应器中进行重整轻馏分油的加氢，可使其苯含量从２５．１２％降到０．７３％，达到低于１％的要求，同时具有空速大，操作条件相对缓和等优点。     

进料方式对固定流化床流态化行为影响的研究

An experimental installation of cold model simulation was set up to study the bed pressure drop in different regionsof fixed fluidized bed reactor during top feeding and bottom feeding, respectively, at various gas velocities with thefluidization image of solid particles monitored at the same time. By comparing the changes in bed density and operating gasvelocity in different regions of fixed fluidized bed reactor, the influence of top feeding and bottom feeding patterns on fluidizationbehavior could be investigated. The results showed that the bed density in top feeding reactor responded more stablyto the change in gas velocity along with the advantage of working in a wider range of operating gas velocities. Based on thisstudy, it is concluded that existing bottom feeding reactor configurations cannot meet the fluidization requirements; and optimizationof bottom feeding reactor will be needed.     

爬壁机器人磁轮特性研究及其运动仿真

为降低石油储罐检测的人力成本并提高石油储罐检测的自动化程度,设计了永磁吸附轮式爬壁机器人,并使用Maxwell软件对普通径向充磁磁轮(磁轮1)和两种基于Halbach阵列的磁轮(磁轮2和磁轮3)在不同转角下吸附力的变化情况进行仿真计算。计算结果表明:磁轮3吸附力随转角变化最为稳定;磁轮3的吸附力在磁隙0.2 mm时达到最大,随后吸附力随磁隙的增加而下降,但下降速度逐渐减小,当磁隙为1.0 mm时,磁轮吸附力为171 N。由Adams仿真结果可知:增加万向磁轮前机器人在爬越半径为4 mm的焊缝时机身发生微小偏移,在爬越8 mm焊缝时发生明显偏移;在1.5 s的仿真时间内,增加万向磁轮前机器人质心沿X轴方向最大偏移量为8.13 mm,增加万向磁轮后降为0.07 mm。研究结果为后续物理样机的研制奠定了理论基础。     

乙炔在磁稳定床中的选择性加氢研究

 制备了一种磁性Pd/Al₂O₃催化剂，采用磁稳定床考察了活性组分负载量、反应条件及CO浓度对乙炔加氢反应性能的影响。结果表明，当反应温度80℃、反应压力1.5MPa、空速9000h－1、磁场强度（H）25kA/m时，乙炔转化率为100％，乙烯选择性可达81％，具有优良的乙炔加氢活性和乙烯选择性，优于相同反应条件下的进口催化剂；250h稳定性实验结果表明，磁性Pd/Al2O3催化剂具有良好的初活性和乙烯选择性，催化剂性能稳定。     

声磁降粘技术的原理及应用

声磁降粘技术将声、磁降粘技术有机结合,在生产过程中对稠油进行连续处理,能够达到很好的降粘效果.经过室内实验与现场应用,该项技术已经成为稠油区块一种有效的、成功的开采工艺.主要介绍了声磁降粘技术的技术原理、装置结构以及其技术特点、技术优势、应用效果和应用前景,以及将该技术应用于稠油区块的必要性.     

Amorphous Nickel Based Alloy Catalysts and Magnetically Stabilized Bed Hydrogenation Technology

Amorphous nickel based alloy catalysts(denoted as the SRNA series catalysts)were prepared via rapid quenching method followed by alkali leaching and other activation procedures.The physicochemical characterizations show that nickel,the active component in these catalysts,exists in the amorphous state,and the catalyst particles possess many nanosized voids leading to large surface area(the highest is 145m^2/g).The evaluation results in some model reactions show that the SRNA series catalysts have 2 to 4 times higher activity and selectivity than conventional Raney Ni catalyst for the hydrogenation of compounds with unsatur-ated functional groups.At present,the SRNA series catalysts have been successfully used in hydrogenation of glucose,hydrogenation of pharmaceutical intermediates and purification of caprolactam.In order to use these catalysts efficiently,a magnetically stabilized bed(MSB) technology has been developed by combining the ferromagnetic property of the catalyst with the good mass transfer characteristics of MSB.The demonstration unit of MSB hydrogenation technology has been set up and has kept running for 2800 hours.The results show that,after running 2800 hours,the catalyst still retained good activity; meanwhile,the hydrogenation effi-ciency had been improved 10 times in comparison with the traditional CSTR process.     

气相聚合流化床内静电与结片现象的研究进展

综述了气相聚合流化床内静电及结片现象的研究进展,对流化床内结片现象进行了描述,将静电与流化床的壁面结片现象关联,并从流化床流体力学行为与静电生成速率的关系出发对静电的生成机理进行了论述。通过对流化床内静电分布分析,确定了流化床内静电积累和消散的位置。提出了流化床内静电检测、静电产生机理、静电信号与工业流化床中结片现象关联等有待继续研究的方向和领域。     

振动流化床生产三聚氰酸工艺

在特制的多层立式振动流化床干燥器上,研究了停留时间、加热温度、加热气量、振动频率和振幅等因素对尿素氰酸缩聚反应生产三聚氰酸的影响。结果表明:当加热温度大于220℃时,停留时间是影响反应的主要因素,此时尿素转化率的变化与传统的干燥速率曲线类似。根据实验结果得出相应的经验公式,可用于反应器的设计计算。     

气固流化床中双组分颗粒分离的研究进展

介绍了双组分颗粒混合与分离机理、分离状态的判定、混合指数和最小流化速度。同时讨论了气泡破碎、聚并与气泡尺寸及上升速率的关系，指出了气固流化床颗粒分离技术在石油炼制领域的发展方向及其重要意义。     

流化床中造纸黑液催化石油焦气化特性

利用实验室规模流化床气化反应器,考察了造纸黑液对石油焦水蒸气气化反应的催化效果,并分析了其催化反应机理。结果表明,造纸黑液不仅能显著提高石油焦的气化反应活性,还能大幅提高气化气中H₂的含量。脱水黑液添加量为黑液与石油焦质量之和的10%时催化效果较好,达到相同气化反应速率时的反应温度比纯石油焦气化低200℃左右;在相同反应温度下提高气化反应速率5倍左右,可提高气化气中H₂体积分数约8百分点。黑液中的碱金属活性组分能够破坏石油焦中的C=C芳香结构,同时与石油焦中的碳结合生成活性较高的碳氧复合物C(O),从而提高气化反应速率;碱金属还促进了水煤气变换和CH₄水蒸气重整反应,使得H₂的生成量增多。因此,造纸黑液是一种有效的石油焦气化生产富氢合成气的催化剂。     

循环流化床颗粒输送斜管的压力脉动特性

以循环流化床输送斜管为研究对象,通过改变颗粒质量流率,测量斜管内蝶阀上、下两处的动态压力。结果表明,随着颗粒质量流率增加,蝶阀上、下方颗粒的流动形式均发生变化,斜管内的颗粒流态发生变化,动态压力的波动幅度逐渐增加。蝶阀下方的动态压力标准偏差与颗粒质量流率呈线性关系,能够用于表征循环流化床的颗粒质量流率。压力脉动的小波分析表明,斜管内蝶阀上、下方均存在一个主频,是由于斜管自身的流动结构所致,但蝶阀下方还存在一个次频,是由于气体脉动以及气、固两相的相互作用所致,且次频所占能量随颗粒质量流率增加而降低。斜管下料产生的脉动压力是一种低频压力,是斜管振动的激振源。     

油页岩干馏残渣流化床燃烧过程中污染物排放控制特性

在一台小型鼓泡流化床燃烧实验台上,考察抚顺油页岩干馏残渣污染物排放特性;同时采用炉内石灰石脱硫技术和天然气再燃脱氮技术,考察石灰石添加量对油页岩干馏残渣脱硫效率和燃烧稳定性的影响,以及天然气再燃对脱氮效率和飞灰未燃碳含量的影响.结果表明:随着流化床床温的升高,SO2和NO质量浓度均单调增加;当床温为800、850和90...