【摘要】：滴流床反應器普遍被應用在石油煉制、石油化工、以及廢水凈化等過程中,用來分離有機污染物。滴流床催化劑床層內的液相分布均勻性是影響其反應效率和可靠性的主要因素,也是滴流床結構和運行參數(shù)優(yōu)化的關鍵指標。本文將滴流床內的催化劑床層等效為固體顆粒堆積的多孔介質,從而利用多孔介質模型對催化劑固定床層內的氣液兩相流動進行了數(shù)值模擬,獲得了在不同催化劑顆粒直徑、分流器結構及液相流率條件下滴流床內的液相體積分數(shù)的分布云圖。在此基礎上,本文將液相體積分數(shù)的均方差作為滴流床各截面內液相偏流度的評價指標,以實現(xiàn)對滴流床液相分布均勻性的量化評價,并與實驗結果進行了比較。結果表明,顆粒直徑較小時,顆粒間的間隙較小,粒子間隙的毛細管力較大,促進了液體的分散并阻礙了局部液體流路的形成,因此偏流度值相對較小,液相分布均勻性較好。此外,當入口流量較大時,液相的流動速度增大,液固兩相間的沖突加劇,增大了液相在徑向上的分散速度,從而改善了液相的分布均勻性。分流器結構對液相分布均勻性的影響與流量的影響相似,相同條件下采用單孔入口時液相的流動速度增大,因而偏流度較小,分布均勻性較好。本文通過數(shù)值模擬和實驗的比較對滴流床內顆粒直徑、入口流量以及分流器結構對液相分布的影響規(guī)律進行了研究,可為滴流床反應器的結構和運行參數(shù)優(yōu)化提供一定的理論和數(shù)據(jù)支持。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ051.1
【圖文】：

善人類的生存環(huán)境需要減少能源的耗費和能顯著降低污染物的排放，這也成為石油常用加氫裂化的方法來分煉石油，是指在在催化劑的影響下使重質油產生較為復雜氣燃料、輕柴油等）或者是輕質油（輕質程主要目的是為了產生密度小、燃燒熱值能夠避免焦炭的產生，亦可以去掉里邊的氫和催化裂化兩個過程的結合，操作過一步的凈化。這一過程有分解雜質的效率應器也因為具有造價低、結構簡單等優(yōu)點中。除此之外，固定床反應器也被大量應化工生產中的應用也逐步擴大。所以對固內整個流程的機理乃至處理工程放大當力學的理論作用之一就是可用來提高整

圖 1-2 流型與氣液相速度關系圖[27]Relationship between flow pattern and velocity of gas-小時，液相在固體催化劑的表面產生滯流的程叫作“滴流狀”。氣相速度加大，催化劑在曳力的作用下，部分液體形成霧滴狀漂浮氣體是連續(xù)相。，如果持續(xù)增加氣體的速度，此時床層上部，中間過渡部分的流動是兩者交替并存。續(xù)增加，就會連續(xù)呈現(xiàn)脈沖狀，而且會彌漫速度和頻率也不會改變。而若液相速度增大在特定的規(guī)律。

本文是以理論分析為依據(jù)，采用數(shù)值模擬的方法來研究。1.4 滴流床反應器內構件當前國內使用比較普遍的反應器模型通常采取圖1-4所示的布局：氣液相直接入口和氣液相分流裝置的催化劑床層；氣體從帽罩底部的立管進入到床層，而液相則是由立管上端開的孔進入到立管內，進而進入催化劑床層。這類氣液分配盤構造較為簡單，但液相和氣相只有沿著軸向流動的相分布，較難產生較為平均的氣、液相之間互相混合的分布。

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本文編號：2773190