基于CFD-DEM的沉降罐油水沉降机理及分离过程分析

沉降分离技术在我国石化行业应用广泛，然而其理论研究明显滞后于结构设计及应用研究。文章基于CFD-DEM耦合模型，以沉降罐内离散相油滴为研究对象，构建了油滴在重力场内的沉降分离数学模型，采用理论分析与数值模拟相结合的方法，对油滴沉降过程中的运动特性进行分析，获得了油滴沉降分离过程的运动轨迹，掌握了油滴分离过程中的速度变化以及受力变化。通过对斜板倾角和斜板等效间距进行改进，确定了油相分离效果最好的斜板倾角为60°、斜板等效间距为150 mm。在上述参数条件下，除油效率可从64%提高到82%。该研究结果可为揭示沉降分离机理及指导新型高效沉降装置设计提供理论依据及数据参考。