天然气净化用多管旋风分离器的分离性能

为了系统评价天然气净化用多管旋风分离器的分离性能,在线测量了入口气速6~24 m/s、入口颗粒浓度30~2000 mg/m3范围内多管旋风分离器的分离效率和分级效率. 结果表明,多管旋风分离器的分离效率和分级效率都随入口气速和入口颗粒浓度增大而提高. 与单管旋风分离器相比,在相同实验条件下,多管旋风分离器的分离效率下降2%~15%;单管旋风分离器基本能除净粒径大于10 mm的颗粒,而多管旋风分离器只能去除15 mm以上的颗粒. 多管旋风分离器的压降主要是内部单管旋风分离器的压降,占整个压降的80%~90%.     

螺旋并联分配管对旋风分离器分离性能的影响

为兼顾高分离精度及大处理量的要求,微小型旋风分离器并联得到越来越多应用。运用离散相模型和实验研究了螺旋并联分配管对旋风分离器分离性能的影响,分析了螺旋分配管分级和改变“序态”特性。结果表明,大颗粒易于从分配管前端出口逸出,依次进入旋风分离器固体颗粒呈现不同粒径分布,总体呈现分级特性;螺旋管对细颗粒物具有改变“序态”作用,进入旋风分离器颗粒粒径呈现外小内大趋势,内部相比外部颗粒浓度更高;内侧大颗粒构成的粒子环促进细小颗粒的去除,从而提高旋风分离器分离效率。实验进一步验证螺旋分配管分级和改变“序态”特性。研究结果对微小型旋风分离器并联设计具有指导意义。     

高入口浓度下PV型旋风分离器的分离效率计算

基于Muschelknautz 分离模型,以PV型旋风分离器为对象,针对高入口浓度的分离效率的计算,将旋风分离器分离空间的气固分离过程划分为2个区域,提出了串级分离模型。当入口浓度大于临界入口浓度时,旋风分离器内有器壁附近的颗粒支配区和中心区域的气体支配区。颗粒支配区内颗粒速度大于气体速度,颗粒夹带气体沿器壁螺旋下行进入灰斗被全部捕集,形成了颗粒的一级分离;气体支配区内气体速度大于颗粒速度,气体携带颗粒做旋转运动进行离心分离过程,形成了颗粒的二级分离。旋风分离器总的气固分离过程是一级分离和二级分离的叠加。通过高入口浓度的实验对串级分离模型进行了验证,基于串级分离模型给出的PV型旋风分离器的分离效率与实测值较吻合。研究表明旋风分离器临界入口浓度对总效率的计算影响较大。串级分离计算模型包含了结构参数和气、固相物性等参数,具有很好的通用性,可以满足PV型旋风分离器的工程计算和设计要求。     

不同数量并联微旋风分离器分离性能影响研究

为了考察不同并联旋风分离器的分离性能,运用计算流体力学(CFD)软件对由不同数量、直径为30mm的微旋风元件构成的并联分离器性能特征进行了数值研究。结果表明,当微旋风元件入口气速一致时,增加微旋风元件数量,虽然各并联分离器对5μm以下、中位粒径3.5μm颗粒的总分离效率基本相同,但对3μm以下颗粒的分级效率有所下降;组合分离器灰斗中排尘管间间距减小,微旋风元件内切向速度分布几乎不变,中心轴向速度下降,排尘管尾端气流更加紊乱;随着微旋风元件数量增加,各组合分离器微旋风元件排尘管段旋流稳定性系数S_v沿轴向逐渐增大,微旋风元件内旋流稳定性变差。     

EII型多管旋风分离器分离性能的试验研究

为了系统评价EII型旋风分离器的分离性能,探究了入口气速为6～20.5m/s,入口颗粒质量浓度为8.6～17.5g/m~3时,多管旋风分离器的分离效率和压降。结果表明:多管旋风分离器的分离效率随入口气速和入口颗粒质量浓度的增大而出现先升高后下降的趋势,多管旋风分离器的压降随入口气速的增大而增大。在相同实验条件下,与单个旋风子相比,多管旋风分离器的压降升高幅度为20%～25%,分离效率下降不大于2%,具有很好的细粉尘捕集能力。     

湿式分离器在多孔硝铵生产中的应用

我公司多孔硝铵装置建于１９９５年,年产量１４万ｔ。投产初期,由于产量小,全部设备均在设计能力以下运转,生产过程基本正常。但是随着产量的不断增加,用于净化气体的分离器的工作效率陡然下降,未被分离的硝铵粉粒随尾气冲入大气,形成“尘雨”。不仅使粉粒（干品）大量流失,而且对大气造成污染。因此改造现有分离器势在必行。１　原分离器概况原分离器由以下４部分组成：蜗旋式进口管、中心出口管、气固分离室、粉粒沉降室。１１　工作原理　原分离器系干式旋风分离器。由于气体是沿螺旋方向切线进入,在分离器内高速旋转形成离…     

导流板对旋风分离器内气固两相分离性能的影响

通过数值模拟对环形空间设有导流板的旋风分离器进行了研究. 与常规单入口旋风分离器相比,设置导流板显著改善了旋风分离器内的非轴对称流动,使流场的旋转中心与分离器的几何中心重合,从而抑制了旋风分离器内的涡核摆动现象. 气固两相模拟结果表明,加入导流板可明显提高旋风分离器的分离效率,尤其是对于粒径为5 mm的小颗粒,分离效率从53.4%提高到94.6%,捕集效率显著提高.     

催化裂化沉降器内两端敞开型旋风分离器内气相流动规律

研究考察了催化裂化沉降器内两端敞开型旋风分离器内油气流动规律.用CFX软件采用DSM模型进行了数值模拟,并与用五孔探针测试的流场进行了比较,表明DSM模型有良好的预测精度.在此基础上,采用标量输运方程研究了气体在旋风分离器内的停留时间分布规律.实验和模拟结果均表明,该类旋风分离器内流场与常规旋风分离器的有很大的不同,升气管和料腿均存在回流区,升气管回流区最大可波及分离空间,对分离空间流场有很大干扰.气体示踪模拟结果表明,由入口进入旋风分离器,由升气管、料腿排出的气体的停留时间近似呈对数正态分布;升气管、料腿回流区内气体停留时间呈双峰分布;升气管回流区的存在可使总气体平均停留时间增大约5%～10%;料腿直径的减小以及灰斗的存在均可增大由升气管排出的气量并使升气管、料腿回流区大幅减小,进而减小粗旋风分离器内气体总平均停留时间.     

输气站场多管旋风分离器流场分析

为了系统评价输气站场用多管导叶式旋风分离器的分离性能,模拟计算了入口速度7~27 m/s、颗粒密度1000~5000 kg/m3、颗粒浓度2.5~2500 g/m3、操作压力1~5 MPa条件下21管旋风分离器的分离效率和压降. 结果表明,多管旋风分离器的压降主要来自单管压降,约占整个压降的80%~90%,旋风子单独使用和并联使用时其流场分布规律相同,沿轴向对称分布,中心涡核处压力最低;分离效率和压降均随入口速度增大而增加,粒径为1~10 mm的固体颗粒分离效率从30.57%增加到63.86%,压降从9053 Pa增加到116864 Pa,在入口速度7~27 m/s范围内基本能除尽粒径大于6 mm的颗粒;随颗粒密度增加,分离效率增大,压降几乎不变;操作压力增大分离效率降低,而压降略增加. 各单管间进气量波动均不超过5%.     

旋风分离器分离性能的数值模拟与分析

以XLPB-5.0和XCX-5.0两种旋风分离器为原型,采用CFD软件对这两种旋风分离器进行了流场与分离效率的数值模拟,初步探讨了入口蜗壳形式与芯管结构对分离效率的影响。模拟结果显示:旋风分离器内流场呈各向异性分布特点,切向速度是影响分离效率的首要因素,径向速度的存在会造成"流场短路"现象,使轴向速度呈不对称分布,导致分离效率的降低。轴向速度与径向速度的共同作用促使颗粒在旋风分离器内做螺旋运动;XLPB-5.0和XCX-5.0的分离效率分别为92.55%和94.96%,与实验结果基本吻合,且不同芯管参数下XCX型的分离效率比XLPB型高;螺旋式入口蜗壳(XCX-5.0型)对旋风分离器上部流场的影响相比直流式入口蜗壳(XLPB-5.0型)复杂;对于两种旋风分离器,随着芯管直径的增大,分离效率逐渐变小;随着芯管深度的增大,分离效率先增大后减小。     

旋风分离器内部气-固两相流场研究与发展

综述了旋风分离器内气体、粉尘运动概况及旋风器内气固两相分离模型相关理论研究,分析比较了各模型的建模思想和分析方法,并展望今后分离模型的发展趋势。     

R—S型旋风分离器的开发及在干燥过程中的应用

Ｒ－Ｓ型旋风分离器是在对旋风分离器出口管研究的基础上,充分利用气流的旋转能。开发出的一种由返流式旋风分离器在直流式旋风分离器优化组合的新结构。试验结果表明,该设备在压降相近的条件下,分离效率优于二级串联的旋风分离器,与三级串联旋风分离器的分离效率盯近,而压降仅为它的６０％。工业应用实践表明,在漂粉精生产装置中,该设备可取代脉冲布袋除尘器、用作振动流化干燥造粒装置尾气的粉尘捕集设备,捕集效率达９８％     

分离层数对多层分离结构旋风分离器性能的影响

为提高旋风式油气分离器在变工况下的分离效率,提出了多层分离结构的旋风分离器,对该结构的分离性能进行了数值模拟和实验研究。在入口气速较大时(12～13 m?s?1),三种不同分离结构的旋风分离器分离效率基本相同,但对于出口处直径为2～5μm的小油滴数量,具有三层分离结构的旋风分离器的比单层分离结构的旋风分离器减少了77.2%～51.0%;在入口气速较小时(7～8m?s?1),具有三层分离结构的旋风分离器分离效率比单层分离结构的旋风分离器提高约24.1%。在所有测试工况下,三层分离结构的旋风分离器的压力损失比单层分离结构的旋风分离器降低了35%～45%。上述研究结果表明,三层分离结构的旋风分离器压力损失小,低负荷时分离效率高,高负荷时对较小油滴分离效果好,即三层分离结构的旋风分离器在变工况时均保持较高的分离性能。     

天然气净化用旋风分离器气液分离性能

为了系统评价天然气净化用旋风分离器在含液量低时的气液分离性能,利用滤膜采样称重法和Welas在线测量法测量了旋风分离器在入口气速8～24 m·s^-1、入口液体浓度0.1～2 g·m^-3时的分离效率和粒径分布;对比了相同入口浓度下旋风分离器气液分离性能和气固分离性能的异同。实验结果表明,在入口气速为8～24 m·s^-1、入口液体浓度为0.1～2 g·m^-3时,旋风分离器的气液分离效率随着入口气速和入口液体浓度的增加而增大,而出口粒径分布范围变化很小;与气固分离相比,在相同的入口气速和入口浓度下,旋风分离器的气液分离效率要高2%～6%;另外,气液分离时出口液滴粒径不大于4 μm,而气固分离时出口有大于10 μm固体颗粒存在。     

ET型旋风分离器三维流场的测定

本文介绍了一种特殊进口导流管ET型高效旋风分离器三维流场的测定结果,并在旋风分离器上部环形区域内,绘制了等流函数曲线,与其他两种旋风分离器流线比较表明,ET型旋风分离器对上涡流的确有较大抑制作用,是提高分离效率的重要原因之一。     

旋风分离器内颗粒运动规律的数值模拟

采用单颗粒动力学模型计算了旋风分离器内颗粒的运动轨迹。计算结果表明：进入旋风分离器的颗粒绝大多数在环形空间内就被甩向器壁；从入口上部进入的部分较小颗粒由于局部二次流作用而上升形成顶灰环；还有少量颗粒进入下部分离空间。在下部分离空间内，有灰斗返气夹带上来的颗粒，处于内旋流的颗粒则有可能随上升气流而逃逸，所以一定的分离空间高度有利用颗粒的二次再分离。     

旋风分离器入口结构改进及其对“短路流量”的影响

常规切向进口旋风分离器的气流进入旋风分离器后必定要经过排气芯管外壁和筒体内壁之间,因此不可避免会使得相当一部分气流没有经过分离空间而直接从排气芯管底部排出(短路流量),这也是影响旋风分离器分离效率的重要因素之一。在前人工作的基础上,对旋风分离器的进口结构进行了改进:使得旋风分离器的入口具有一定截面角,并借助数值计算技术,分别对传统的和具有一定入口截面角旋风分离器内的三维流场进行了数值模拟,计算了芯管底部的"短路流量",结果表明:进口具有一定截面角可以明显减小芯管底部的"短路流量",这对改善旋风分离器的分离效率具有重要的实际意义。     

中空纤维气体膜分离器丝外流速分布及其对分离性能的影响

实验测定了φ103×1300 mm中空纤维气体膜分离器丝外的流速分布.结果表明,分离器中丝外气体流速分布不均匀.而且,随着气体处理量的降低,流速不均匀程度增大,器内中心处流速最大,近壁处流速最小.假定器内流动是轴对称的,导出了流速不均匀情况下,流量分布和流道分布的数学模型,并且计算了对分离性能的影响.模拟计算结果表明,对N_2/H_2膜分离器而言,器内流动不均匀性对分离结果有明显影响.     

旋风分离器在苯酐流化床内的应用

<正> 一、苯酐流化床内采用旋风分离器借助离心力的作用以达到使气体中的固体粒子分离的旋风分离器,在工业上已得到广泛应用。然而,把旋风分离器应用到流化床内,使固体的催化剂细粒和反应气体产物分离,只是近几年的事。我国在苯氧化制苯酐的工艺中所用的主要设备氧化炉,即为一流化床反应器。喷入炉内的液体萘和空气,在催化剂作用下生成粗苯酐气体从氧化炉内导出时,常夹带着固体催化剂颗粒。为使颗粒分离并留在反应器内重新起作用,过去,氧化炉除设一重力沉     

甲醇分离器改造运行小结

<正>福建省长庆化工有限公司(以下简称长庆公司)30 kt/a甲醇生产系统(单醇生产装置)配置Φ1 400 mm甲醇分离器,采用机械式分离,分离效率较低,气体中带出甲醇液雾,在循环机进口管排污阀有甲醇液滴出现。为改善实际生产中循环机带液、装置生产能力低、产品流失、副反应多等现象,经反复研讨,决定采用高效分离技术改造甲醇分离器,利用原设备外壳,采用高效分离内件,根据系统实际状况,结合拟改设备的结构参数进行改造。