固定床反應器內進料霧化系統(tǒng)的優(yōu)化設計與研究
發(fā)布時間:2021-01-02 03:37
固定床反應器多用于實現(xiàn)多相反應,其中進料霧化系統(tǒng)是影響其內部反應速率,催化劑利用率以及產(chǎn)物產(chǎn)率的主要部件。由于進料噴嘴內霧化過程的復雜性,目前對其流量特性與霧化特性還沒有形成系統(tǒng)的認識,這對其結構研究造成一定困難。本文將實驗研究與數(shù)值模擬相結合,首先探究了針對液相進料工況設計的壓力式旋流霧化噴嘴。通過實驗方法研究了流量與壓降、霧化粒徑、霧化分布指數(shù)以及霧化角間的關系。采用MATLAB軟件對實驗數(shù)據(jù)進行多元回歸線性分析,得出計算該噴嘴流量的經(jīng)驗公式。在此基礎上采用RNG k-ε模型對該結構進行數(shù)值模擬計算,模擬結果與實驗結果相吻合。針對多相混合進料工況,本文探究了一種氣動旋流霧化噴嘴的流體力學特性。通過實驗方法研究了在定氣液比、定氣體流量、定液體流量下的壓降、霧化粒徑、霧化角等參數(shù)的變化規(guī)律。采用RNG k-ε模型和歐拉雙流體模型對該結構進行數(shù)值模擬計算,發(fā)現(xiàn)氣速較大時,馬赫數(shù)也增大,氣體密度的相對變化無法忽略,不可再將氣體看作不可壓縮流,此時得出的數(shù)值模擬結果與實驗結果出現(xiàn)較大偏差,該模型具有局限性。最后對相關結構參數(shù)進行合理改進,為今后的結構優(yōu)化提出了建議。優(yōu)化后的結構可有效解決霧化...
【文章來源】:中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
機械霧化式噴嘴
主要尺寸 對噴嘴性能①數(shù)量 n 數(shù)量增大,霧化效果較好小,容易造②切向槽長度 dL長度減小,霧化角減小,變粗③總面積∑f橫截面積太小,霧化角增容易堵塞,①出口錐角 2θ出口錐角增大,霧化角減變壞②入口直徑 D受噴嘴大小限制,直徑增霧化角增大,①直徑 dc直徑增大,霧化角②長度 Lc長度增大,霧化角計流程應當考慮其所承受的壓力、流量等參數(shù),確加工,然后進行實驗調試。其主要流程如下
- 17 -圖 3.4 實物圖Fig. 3.4 The diagram of the real nozzle計思路為:液體在壓差的作用下切向(見圖 3.3)進入旋流室,向噴時在旋流室內產(chǎn)生高速旋轉運動,形成液膜,旋流室腔體直徑與噴
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DES方法平底水力旋流器內部流場特征的數(shù)值分析[J]. 蘇東濤,郭雪巖. 力學季刊. 2014(01)
[2]大型加氫反應器內構件的研究及工業(yè)應用[J]. 李立權,陳崇剛. 煉油技術與工程. 2012(10)
[3]噴嘴噴霧壓力與霧化粒度關系的實驗研究[J]. 程衛(wèi)民,周剛,左前明,聶文,王剛. 煤炭學報. 2010(08)
[4]壓力式噴嘴霧化性能的試驗研究[J]. 方立軍,李斌. 熱能動力工程. 2010(02)
[5]溢流碎流型氣液分配器的開發(fā)研究[J]. 蔡連波,王冕,盛維武,李保鋒,龐晶晶. 煉油技術與工程. 2009(12)
[6]加氫反應器的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 陳曉玲,李多民,段滋華. 化工裝備技術. 2009(01)
[7]流化催化裂化進料噴嘴研究進展[J]. 閆廣豪,石寶珍,仇性啟. 石油化工設備. 2006(05)
[8]填料塔氣液分布器優(yōu)化設計規(guī)律[J]. 趙汝文. 化學工程. 2006(07)
[9]滴流床的壓降和持液量[J]. 齊國禎,謝在庫,鐘思青,張成芳,陳慶齡. 華東理工大學學報(自然科學版). 2006(01)
[10]壓力式細霧噴嘴霧化特性的研究[J]. 劉乃玲,張旭. 同濟大學學報(自然科學版). 2005(12)
博士論文
[1]離心噴嘴霧化特性實驗研究和數(shù)值模擬[D]. 張永良.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[2]同軸氣流式霧化機理研究[D]. 趙輝.華東理工大學 2012
碩士論文
[1]旋流式噴嘴霧化特性研究[D]. 聶濤.太原理工大學 2016
[2]加氫反應器內流體流動特性和集總反應動力學研究[D]. 趙凡.中國石油大學(北京) 2016
[3]一種超細霧化噴嘴的數(shù)值模擬及結構優(yōu)化研究[D]. 魏超.華北電力大學 2015
[4]二甘醇氣相法連續(xù)合成嗎啉及其催化劑的研究[D]. 鄧紅.廣西大學 2014
[5]新型雙流噴嘴的霧化實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 徐開華.華南理工大學 2013
[6]家用低壓微型霧化噴嘴的噴霧特性研究[D]. 李燕.浙江工業(yè)大學 2011
[7]旋流式噴嘴橫向流中霧化場實驗及數(shù)值分析[D]. 周奎.上海交通大學 2010
[8]CFD在旋流噴嘴設計中的應用研究[D]. 徐剛.上海交通大學 2008
[9]壓力旋流噴嘴設計和實驗研究[D]. 王曉琦.中國石油大學 2007
[10]氣力式噴嘴霧化過程的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 李冬青.浙江大學 2007
本文編號:2952576
【文章來源】:中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
機械霧化式噴嘴
主要尺寸 對噴嘴性能①數(shù)量 n 數(shù)量增大,霧化效果較好小,容易造②切向槽長度 dL長度減小,霧化角減小,變粗③總面積∑f橫截面積太小,霧化角增容易堵塞,①出口錐角 2θ出口錐角增大,霧化角減變壞②入口直徑 D受噴嘴大小限制,直徑增霧化角增大,①直徑 dc直徑增大,霧化角②長度 Lc長度增大,霧化角計流程應當考慮其所承受的壓力、流量等參數(shù),確加工,然后進行實驗調試。其主要流程如下
- 17 -圖 3.4 實物圖Fig. 3.4 The diagram of the real nozzle計思路為:液體在壓差的作用下切向(見圖 3.3)進入旋流室,向噴時在旋流室內產(chǎn)生高速旋轉運動,形成液膜,旋流室腔體直徑與噴
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DES方法平底水力旋流器內部流場特征的數(shù)值分析[J]. 蘇東濤,郭雪巖. 力學季刊. 2014(01)
[2]大型加氫反應器內構件的研究及工業(yè)應用[J]. 李立權,陳崇剛. 煉油技術與工程. 2012(10)
[3]噴嘴噴霧壓力與霧化粒度關系的實驗研究[J]. 程衛(wèi)民,周剛,左前明,聶文,王剛. 煤炭學報. 2010(08)
[4]壓力式噴嘴霧化性能的試驗研究[J]. 方立軍,李斌. 熱能動力工程. 2010(02)
[5]溢流碎流型氣液分配器的開發(fā)研究[J]. 蔡連波,王冕,盛維武,李保鋒,龐晶晶. 煉油技術與工程. 2009(12)
[6]加氫反應器的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 陳曉玲,李多民,段滋華. 化工裝備技術. 2009(01)
[7]流化催化裂化進料噴嘴研究進展[J]. 閆廣豪,石寶珍,仇性啟. 石油化工設備. 2006(05)
[8]填料塔氣液分布器優(yōu)化設計規(guī)律[J]. 趙汝文. 化學工程. 2006(07)
[9]滴流床的壓降和持液量[J]. 齊國禎,謝在庫,鐘思青,張成芳,陳慶齡. 華東理工大學學報(自然科學版). 2006(01)
[10]壓力式細霧噴嘴霧化特性的研究[J]. 劉乃玲,張旭. 同濟大學學報(自然科學版). 2005(12)
博士論文
[1]離心噴嘴霧化特性實驗研究和數(shù)值模擬[D]. 張永良.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[2]同軸氣流式霧化機理研究[D]. 趙輝.華東理工大學 2012
碩士論文
[1]旋流式噴嘴霧化特性研究[D]. 聶濤.太原理工大學 2016
[2]加氫反應器內流體流動特性和集總反應動力學研究[D]. 趙凡.中國石油大學(北京) 2016
[3]一種超細霧化噴嘴的數(shù)值模擬及結構優(yōu)化研究[D]. 魏超.華北電力大學 2015
[4]二甘醇氣相法連續(xù)合成嗎啉及其催化劑的研究[D]. 鄧紅.廣西大學 2014
[5]新型雙流噴嘴的霧化實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 徐開華.華南理工大學 2013
[6]家用低壓微型霧化噴嘴的噴霧特性研究[D]. 李燕.浙江工業(yè)大學 2011
[7]旋流式噴嘴橫向流中霧化場實驗及數(shù)值分析[D]. 周奎.上海交通大學 2010
[8]CFD在旋流噴嘴設計中的應用研究[D]. 徐剛.上海交通大學 2008
[9]壓力旋流噴嘴設計和實驗研究[D]. 王曉琦.中國石油大學 2007
[10]氣力式噴嘴霧化過程的實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 李冬青.浙江大學 2007
本文編號:2952576
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