沸騰床反應(yīng)器（Ebullated-Bed Reactor）因其結(jié)構(gòu)簡單、熱容量大、傳熱性能好、溫度易控制、操作成本低等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用在石油化工、生物化工、廢水處理和煤的液化等領(lǐng)域,對(duì)其進(jìn)行深入的研究有著重要的科研和工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。沸騰床流體力學(xué)的研究對(duì)于其設(shè)計(jì)、放大和優(yōu)化操作非常重要,但由于多相流動(dòng)的復(fù)雜性,對(duì)流體力學(xué)基礎(chǔ)理論的研究仍然十分困難。因此,對(duì)該種類型的反應(yīng)器做深入的研究很有必要性。本論文結(jié)合工業(yè)渣油加氫反應(yīng)器裝置和工藝條件,建立了內(nèi)徑0.286 m、高7 m的沸騰床大型冷模裝置,采用空氣-水-氧化鋁顆粒三相體系來模擬工業(yè)反應(yīng)器,主要研究了在不同操作條件下固含率（特別是高固含率,高達(dá)60%）對(duì)沸騰床內(nèi)的總氣含率、軸向氣含率分布、大小氣泡含率、大小氣泡的直徑、大小氣泡的上升速度、固體顆粒軸向濃度分布及顆粒軸向擴(kuò)散等流體力學(xué)特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著表觀氣速的增大,總氣含率、大小氣泡含率及其上升速度、液相體積傳質(zhì)系數(shù)、固體顆粒濃度分布及顆粒軸向擴(kuò)散系數(shù)等都增大,但小氣泡上升速度和直徑隨之減小;隨著固含率的增大,總氣含率降低,液相體積傳質(zhì)系數(shù)和顆粒軸向擴(kuò)散系數(shù)都降低,而大氣泡的直... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１沸騰床重油加氫反應(yīng)器裝置示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｂｕｌｌａｔｅｄ－ｂｅｄ?ｒｅａｃｔｏｒｓ?ｆｏｒ?ｕｐｇｒａｄｉｎｇ?ｒｅｓｉｄｕｅ??２．２．２

，，量方法。??學(xué)特性的研宄??表明，流體力學(xué)特性是研究氣液固三相沸騰床反應(yīng)器內(nèi)部傳質(zhì)反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大的基礎(chǔ)。但是由于實(shí)驗(yàn)體系、操作條件以及結(jié)果也是不盡相同的，對(duì)氣含率、氣泡大小等流體力學(xué)參數(shù)隨也是不能統(tǒng)一的。所以要進(jìn)行大量的冷模實(shí)驗(yàn)，改變物系、操氣液固三相體系。??參數(shù)一般都包含流型、氣含率、固含率、氣泡大小及尺寸、氣許多方面。??三相流化床體系中，一般根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)氣泡的流動(dòng)行為可以劃別為氣泡聚集區(qū)、氣泡分散區(qū)（相當(dāng)于均勻鼓泡區(qū)）、氣泡節(jié)涌區(qū)。如圖（２．２）所示。??

（ａ）壓差法??本實(shí)驗(yàn)采用壓差法測量塔內(nèi)的總氣含率以及不同軸向高度兩個(gè)取樣口之間的氣含??率，圖３．１可以看到壓差器的連接方式。首先，在塔底和塔頂各設(shè)置一個(gè)測壓點(diǎn)，通過??兩測壓點(diǎn)之間的壓差可以計(jì)算出床層的總氣含率。然后再分別測量每兩個(gè)測壓孔之間的??壓降，從而得到氣含率軸向分布規(guī)律。在氣液速操作條件穩(wěn)定條件下，塔內(nèi)軸向單位高??度的壓降可表示為：??△Ｐ??■＾＝?（Ｐｇ＾ｇ?＋?Ｐｌ＾ｌ＋?Ｐｓ＾ｓ）ｇ?（３—１）??式中ＡＨ為兩測壓點(diǎn)之間的距離。塔內(nèi)氣液固三者相含率的關(guān)系為??＾?＋?—?１?（３＿２）??根據(jù)公式（３－１）和（３－２），可得到氣含率的關(guān)系式??＾?＝?１?＋?｛ｙｌ－１）Ｅｓ￣＾?（３＇３）??值得注意的是，采用壓差傳感器測量壓降時(shí)，與使用壓力表測反應(yīng)器軸向某單個(gè)點(diǎn)??的壓力值不同，其壓力讀數(shù)要減去高度為ＡＨ的液柱產(chǎn)生的靜壓差。由公式（３－３）可知，??ｐｓ、ｐｚ、Ｐｐ?ＡＨ等參數(shù)都是己知的，只需要測量ＡＰ和就可以得到相對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)之??間的氣含率４。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]γ射線透射技術(shù)測量氣液鼓泡塔內(nèi)氣含率的軸向分布[J]. 靳海波,楊索和,佟澤民.  化工學(xué)報(bào). 2004(09)

碩士論文
[1]鼓泡塔中流動(dòng)與傳遞參數(shù)的檢測[D]. 王麗雅.浙江大學(xué) 2006
[2]高溫高壓下漿態(tài)鼓泡床氣液傳質(zhì)特性的研究[D]. 劉德林.北京化工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3242959