组合流化床燃烧器烧焦管内固含率的径向分布研究

在组合流化床燃烧器的冷态实验装置上,以空气一石英砂颗粒为流化介质体系,在烧焦管内表观气速（u。）为3．156～5．989m／s,颗粒循环强度（G8）为40．8～229．4kg／（m2·s）的条件下,采用光纤颗粒浓度测量仪对烧焦管内床层径向局部位置的固含率（ε8）进行了测定。结果表明,烧焦管内ε8沿床层径向呈中心稀边壁浓的环一核形分布形态,呈现出非均一的相结构;ε8随ug的升高而减小,且随Gs的升高而增大,这种影响规律在烧焦管的边壁区比中心区更为显著。根据实验数据关联出截面平均固含率不变条件下的径向局部ε8的计算式,所得计算值与实验值基本吻合。     

新型内循环石油焦燃烧器烧焦管内颗粒流动特性

针对石油焦及其气化余焦的燃烧和流化特性,自建了冷态实验装置。以石英砂颗粒作为固体物料,常温空气为流化介质,在烧焦管内表观气速为3.07~6.63 m/s,颗粒循环强度为24.7~154.2 kg/(m2.s)的条件下,采用DDY型差压变送器和脉冲磷光颗粒示踪法分别测量了烧焦管内的床层轴向平均固含率分布和颗粒停留时间分布规律。结果表明,当表观气速为3.96 m/s时,随着颗粒循环强度的提高,烧焦管相同高度处平均固含率分布增大;当颗粒循环强度为106.5 kg/(m2.s)时,随着烧焦管内表观气速的提高,烧焦管整个高度上的平均固含率分布减小。烧焦管内颗粒的扩散由弥散颗粒扩散和颗粒团扩散组成。建立了烧焦管内床层轴向平均固含率关联式及颗粒的轴向扩散模型,模型的计算值与实验值能较好地吻合。     

油井用固体颗粒缓蚀剂应用研究

油田开发进入中后期,井筒腐蚀严重。针对现场井口加注液体缓蚀剂劳动强度大、利用效率低、防护效果有限的问题,如何提升防腐效果、延长投加周期成为新的课题。近几年固体微胶囊缓蚀颗粒呈现良好发展势头,利用密度大于水的特点,一次加注,药剂在井底缓慢释放,平均释放周期可达到90 d,不仅降低劳动强度、提高药品利用效率,同时可有效解决井下机械加药装置需要起管柱作业,有效期短,成本高的问题。本文通过对油井用固体颗粒缓蚀剂现场应用情况的研究分析,为后期产品升级、系统防腐寻找新的方向。     

利用微观模型研究固体颗粒堵塞伤害机理

利用刻蚀玻片微观技术研究固体颗粒侵入孔道产生伤害的机理。实验数据显示,相同驱替压力停泵后的渗流速度相对减小,说明模型中的流体渗流需要一定的启动压力。通过对渗流空间、渗流体系受力和含水饱和度的分析,认为固体颗粒堵塞伤害机理为渗流空间缩小,导致绝对渗透率降低;渗流动力减小、含水饱和度增大造成相对渗透率降低。     

静电分离催化裂化油浆中固体颗粒及其组成的研究

采用自制的静电分离装置,对某重油催化裂化装置外甩的催化裂化油浆(FCCS)进行静电分离实验。考察分离时间、温度、填料粒径、电场强度及分离级数对静电脱除效率的影响,并采用SEM,EDS,XRD等方法对固体颗粒进行表征。实验结果表明,静电脱除效率,随静电分离时间的延长先增大后趋于稳定,随温度的升高而增大,随填料粒径的减小而增大,随电场强度的增加先增大后有所降低;适宜的分离条件为:分离时间25~30 min、温度140~160℃、填料粒径2.0~2.5 mm、电场强度3.5 k V/cm,在此条件下经三级静电分离可使静电脱除效率最高达到99%,FCCS中的固体颗粒含量由4 200 mg/L降至50mg/L以下;FCCS中的固体颗粒主要由催化剂细粉、焦粉和金属锑组成。     

快速流化床反应器颗粒流动特性的研究

从一维轴向扩散基本方程导出了催化剂颗粒轴向平均隙率分布式方程，以此方程为基础求出固体颗粒团聚频率和颗粒轴向扩散系数。并利用实验结果证它们的可靠性，为快速流化床反应器的设计和优化提供理论基础。     

航空液压油固体颗粒污染度测定方法的发展

阐述了航空液压系统固体颗粒污染物的来源及危害。介绍了2种固体颗粒污染物含量的测定方法：重量法和颗粒计数法,并对其各自的工作原理及优缺点进行了说明。便携式颗粒污染度测定仪由于方便、快捷,应用将日益广泛。     

固体颗粒对O／W乳状液稳定性的影响研究

采用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta电位仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液与大庆原油模拟油之间界面性质以及固体颗粒对这些界面性质的影响.结果表明,含100 ms/L的HPAM溶液中加入固体颗粒后,聚合物溶液与原油模拟油之间的界面张力上升,界面剪切粘度下降,但随着固体颗粒浓度的增加,聚合物溶液与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度基本保持不变.在聚合物溶液中加入固体颗粒后,其与原油模拟油形成的O/W乳状液稳定性变差,乳状液内部油珠表面Zeta电位负值增加.O/W乳状液的稳定性取决于油水界面剪切粘度和Zeta电位的双重影响.     

液-固流态化固体颗粒终端速度vt研究

将21种液-固流化床固体颗粒流态化(球形颗粒和非球形颗粒)终端速度νt的计算方法与郭慕孙实验测得的结果进行比较,认为Kurten和Schiller等人分别给出的两种方法有较高的计算精度,最大偏差分别为3.62%和7.2%,均方差分别为1.47%和1.91%,且这两种方法计算球形颗粒与非球形颗粒的公式有统一的表达形式.认...     

水中固体颗粒对结垢与阻垢的影响及机理

结垢对油田油气集输系统危害严重,使用阻垢剂是抑制油田结垢最有效的方法之一。传统的阻垢剂评价方法未考虑油田水中存在的悬浮不溶性固体粒子（黏土、粉砂等）因素是否影响评定结果。以CaCO₃结晶过程为研究对象,采用电导率法研究过饱和溶液中悬浮性固体粒子（碳酸钙粉末、二氧化硅粉末、钙基黏土）对碳酸钙沉积过程的影响以及阻垢剂效果的影响。结果表明：在实验温度为 70 ℃、转速为 300 r/min 的条件下,阻垢剂在含有悬浮不溶性固体粒子的过饱和溶液中的阻垢效果降低,主要是因为过饱和溶液中的悬浮固体颗粒会加速碳酸钙晶体生长速率,加快 CaCO₃晶体的生成,从而影响阻垢效果。本研究证实了常规结垢与阻垢评价方法存在与现场水质不符,容易导致评价结果与现场试验误差较大的情况,需要针对现场水质进行有针对性地评价。     

催化裂化催化剂粉体连续混合实验研究

比较了粉体混合均匀度的常用评价方法,认为离差系数法最适合应用于催化裂化催化剂粉体的混兑,用电导率法测定混合粉体中某一组分的含量是一种简单、高效、低成本的有效方法.用自制的连续混合器测定了催化裂化催化剂粉体连续混合的混合度随混合器操作参数的变化情况.实验结果表明:连续混合器在混兑催化裂化催化剂方面表现出了优良的混合性能,混合的均匀度很高,在一定条件下可达98%;在一定的混合原料和混合比例下,混合度随混合器搅拌速度的提高而上升,随投料速度的增大而下降.在混合器的最大投料速度下,只要搅拌速度大于900r/min,混合度都不低于95%,能满足实际需要.     

催化裂化提升管反应器喷嘴进料混合段新结构及其流场研究

针对催化裂化提升管反应器喷嘴进料混合段催化剂颗粒不均匀分布的现象，提出了一种新型结构的进料混合段，并在内径为186mm，高14m的大型提升管冷模装置上测量了在这种结构中的颗粒速度及空隙率径向分布的特征，并同传统进料混合结构进行了对比。实验结果表明，采用这种结构时颗粒速度径向分布较平缓；固体颗粒浓度分布虽仍呈现中心稀、边壁浓的环核结构，但环核之间的浓度梯度减小，浓环的范围也减小很多，颗粒相的流场得到了较大改善。     

圆筒炉内燃烧器出口湍流流动和燃油燃烧的三维数值模拟

针对一现场运行圆筒炉内油、气联合燃烧器燃油燃烧过程进行了详细的数值模拟。其中，对燃烧器的复杂几何形状没有进行任何简化，实现了计算区域的结构化网格划分。在前人的研究基础上发展了计算燃油液雾燃烧过程完整的数学模型，对气相的湍流流动采用κ-ε模型，对液雾颗粒相的湍流流动采用随机轨道模型，对湍流燃烧采用EBU-Arrhenius模型，对辐射传热采用离散坐标模型。模拟计算成功地得到了燃烧器出口流场、温度场、组分分布以及火焰形状等详细信息，揭示了计算区域内流动、燃烧和传热过程特点。计算结果与现场测量数据吻合。     

变径组合提升管内团聚物持续时间的分析

在固气比［Gs/（ρg?Ug）］为2.13～47.95的范围内,对循环流化床变径组合提升管内团聚物持续时间进行了测量与分析,结果表明：单个团聚物持续时间为0.001 28～0.601 60 s,局部位置团聚物平均持续时间为0.014 32～0.160 64 s;在数量上,持续时间小于0.064 00 s的低浓度团聚物占87.69%,持续时间大于0.064 00 s 的高浓度团聚物占12.31%;在固气比较低时,主要由低浓度团聚物主导平均持续时间;在固气比较高时,临近边壁区域主要由高浓度团聚物主导平均持续时间。时间多尺度分析结果表明：低浓度团聚物中,在数量上主要以持续时间为0.001 28～0.038 40 s 的团聚物为主,在对平均持续时间的影响上主要以持续时间为0.012 80～0.038 40 s 的团聚物为主;高浓度团聚物中,在数量和对平均持续时间的影响上,均主要以持续时间为0.064 00～0.128 00 s 的团聚物为主。     

大差异颗粒气固流化床传热特性实验研究

通过实验研究了气固流化床中不同温度的大差异颗粒间的传热特性.实验结果表明,在气固间传热系数范围为40-450 W/(m2·K),给定气速条件下,气固间传热系数随着床温的升高而增大;床温固定时,传热系数随着气速变大先增加,当超过细颗粒带出速度后又随之降低;流化床内颗粒越小,颗粒对流传热越明显.根据相关文献,将气固流化床传热系数实验结果进行了对比关联,为新型双组分流化床换热、分级系统的设计和开发提供参考.     

新型变径提升管冷模实验研究

以催化裂化平衡剂和常温空气为介质,在新型变径提升管冷模实验装置上考察了不同的操作条件对固体循环量及颗粒浓度轴径向分布的影响,并描述了扩径段内的流动结构。结果表明：固体循环量随着表观气速的增大而增大,随着伴床料位高度的增加而增大,且在改变进气比例时,循环量随着预提升气占比的增加而增大;与传统提升管相比,该新型结构提升管内部存在多种流型且扩径段内固含率有明显增加,底部扩径段内为密相湍流形态,固含率为0.3~0.4,上部等径段为稀相气力输送形态,固含率无明显变化,为0.05~0.1。新型变径提升管对斜管下来的催化剂起到了重新分配的作用,抑制了传统的“环-核”流动,使颗粒浓度径向分布更加均匀。     

变径提升管反应器扩径段内气固流动特性研究

在变径提升管冷模装置上,以空气和催化裂化平衡剂为介质,考察了颗粒浓度的轴径向分布情况,并对扩径段内的微观流动特性进行了分析。结果表明,变径提升管内颗粒浓度整体上呈“上稀下浓”的分布形式,且沿轴向高度径向不均匀指数逐渐减小。与传统提升管底部相比,扩径段内颗粒浓度及间歇性指数显著增大,且沿径向分布更均匀,说明气固作用力显著增强,并且气固微观流动行为沿径向变化梯度减小。气固微观流动行为受反应器结构影响显著,变径提升管扩径段内气固流动行为类似湍流床,颗粒浓度波动幅度大,频率高,稀相和浓相分布相对均匀,有利于强化气固两相的接触及混合过程。     

连续重整催化剂固定床内气体径向扩散规律的研究

在直径约为φ816mm的固定床中填充国产3861催化剂担体,以氢气为示踪气体,采用稳态有限源示踪技术,测定了不同操作气速下床层内部不同截面上示踪气体的浓度分布实验数据,通过求解固定床二维扩散模型,获得了不同操作气速下的径向扩散系数。结果表明,在本文的实验条件范围内,轴向扩散系数值对径向扩散系数的计算结果影响不大。随着Re数增加,径向扩散系数逐渐增大,表明操作气速是影响气体在固定床内扩散行为的主要因素。Rer与Re的关系可用准数关联式表示为：Per=2.7476InRe-5．3161。     

动力厂220t/h煤粉锅炉四角燃烧器的改造

介绍了广州石油化工总厂动力厂220t/h煤粉锅炉燃烧系统的改造情况和浓稀相燃烧器的原理、现场安装以及在安装过程中各部分的定位.     

催化裂化提升管预提升段气固两相流动特性的研究

针对工业上催化裂化提升管预提升段的实际操作条件，在高 １４ ｍ 、直径 １８６ ｍ ｍ 的有机玻璃提升管上对轴向、径向密度及速度分布进行冷态试验，根据得到的一系列试验数据，将整个预提升段分为混合加速区、均匀加速区、充分发展区。通过理论分析得到简化计算模型，确定了平均空隙率与下滑速度、轴向位置之间的关系。