油頁巖固定床干餾過程三維數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 10:52
主要研究了固定床內(nèi)油頁巖干餾過程的三維數(shù)值模擬。通過對(duì)固定床內(nèi)氣固相間傳熱傳質(zhì)過程的分析,建立了完整的氣固兩相傳熱傳質(zhì)模型,并采用多孔介質(zhì)模型與流動(dòng)模型相結(jié)合,將干餾過程中水分析出和干餾油氣的析出過程通過用戶自定義接口添加到模擬過程中。針對(duì)實(shí)際工況進(jìn)行了模擬研究并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì),吻合程度較好。此外,分別從進(jìn)氣速度和進(jìn)氣溫度等方面進(jìn)行對(duì)比分析,研究結(jié)果表明當(dāng)進(jìn)氣速度提高0.5倍時(shí),干餾進(jìn)程加快12060020s。當(dāng)進(jìn)氣速度降低0.5倍時(shí),干餾進(jìn)程延緩42020020s,換熱效率明顯降低。進(jìn)氣溫度提高100℃,干餾進(jìn)程加快60020s,油頁巖中干酪根熱解過程前期水分最大蒸發(fā)速率提高約11.4%。當(dāng)進(jìn)氣溫度降低100℃時(shí),干餾進(jìn)程延緩12030020s,干酪根熱解過程前期水分最大蒸發(fā)速率降低約24.7%。在氣體熱載體和傳質(zhì)過程的共同作用下,靠近進(jìn)氣位置的底部顆粒與周圍環(huán)境氣體中水蒸氣及干餾油氣之間的濃度梯度小于上部顆粒,這也是固定床內(nèi)上部顆粒干餾進(jìn)程較慢的一個(gè)重要原因。
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
1 數(shù)學(xué)模型的建立
1.1 水分析出過程
1.2 干餾過程
1.3 氣相控制方程
1.3.1 質(zhì)量守恒方程
1.3.2 動(dòng)量守恒方程
1.3.3 能量守恒方程
1.3.4 組分輸運(yùn)方程
1.4 固相控制方程
1.4.1 質(zhì)量守恒方程
1.4.2 能量守恒方程
2 物理模型與模型驗(yàn)證
3 結(jié)果與討論
3.1 基于實(shí)驗(yàn)工況下的詳細(xì)模擬結(jié)果
3.2 進(jìn)氣速度對(duì)干餾過程的影響
3.3 進(jìn)氣溫度對(duì)干餾過程的影響
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油頁巖氣體熱載體干餾爐冷態(tài)速度場(chǎng)模擬及優(yōu)化[J]. 柏靜儒,劉卓卓,孫燦輝,徐向明,劉斌. 東北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]中心進(jìn)氣式油頁巖干餾爐的冷態(tài)模擬優(yōu)化[J]. 柏靜儒,高飛,劉卓卓,孫燦輝,王擎. 化工進(jìn)展. 2018(05)
[3]油頁巖有氧干餾過程的機(jī)理研究[J]. 王丹,任洋洋,王明,閆紅旭,顧強(qiáng),靳嘉銘,楊文雪,劉云義,裴彥淞,郭洪范. 當(dāng)代化工. 2018(02)
[4]基于Aspen20Plus的油砂干餾過程模擬[J]. 柏靜儒,吳海濤,劉斌,徐向明,白章. 東北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]低固定碳油頁巖在FX—120T爐內(nèi)干餾的熱平衡分析研究[J]. 陳曉菲,趙杰,史劍鵬,趙健,田朋軍,馬川,韓輝. 煤炭加工與綜合利用. 2017(02)
[6]0.12t/d油頁巖干餾爐預(yù)熱過程中溫度分布特性[J]. 秦宏,李偉偉,張立棟,劉云雨,劉洪鵬,王擎,劉斌. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(05)
[7]油頁巖干餾瓦斯積碳影響因素的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫佰仲,孫世鵬,王擎,張欣欣,王海剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]油頁巖氣體熱載體干餾爐內(nèi)干餾特性研究[J]. 秦宏,李建坡,王擎,張智強(qiáng),劉云雨,遲銘書,劉洪鵬,劉斌. 化學(xué)工程. 2015(05)
[9]新疆油頁巖應(yīng)用撫順爐低溫干餾的工藝計(jì)算[J]. 孫連克,李森林,吳怡喜,黃建寧. 燃料與化工. 2015(03)
[10]過熱蒸汽對(duì)流加熱油頁巖產(chǎn)氣規(guī)律研究[J]. 趙林,楊棟,康志勤,趙陽升. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]移動(dòng)床油頁巖煉制過程建模、模擬分析與系統(tǒng)集成[D]. 周懷榮.華南理工大學(xué) 2018
碩士論文
[1]油頁巖流化床內(nèi)流體力學(xué)和干燥特性數(shù)值模擬[D]. 張洪春.大連理工大學(xué) 2017
[2]油頁巖流化床干餾系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的研究與優(yōu)化[D]. 鈕夢(mèng)婷.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3177175
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
1 數(shù)學(xué)模型的建立
1.1 水分析出過程
1.2 干餾過程
1.3 氣相控制方程
1.3.1 質(zhì)量守恒方程
1.3.2 動(dòng)量守恒方程
1.3.3 能量守恒方程
1.3.4 組分輸運(yùn)方程
1.4 固相控制方程
1.4.1 質(zhì)量守恒方程
1.4.2 能量守恒方程
2 物理模型與模型驗(yàn)證
3 結(jié)果與討論
3.1 基于實(shí)驗(yàn)工況下的詳細(xì)模擬結(jié)果
3.2 進(jìn)氣速度對(duì)干餾過程的影響
3.3 進(jìn)氣溫度對(duì)干餾過程的影響
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油頁巖氣體熱載體干餾爐冷態(tài)速度場(chǎng)模擬及優(yōu)化[J]. 柏靜儒,劉卓卓,孫燦輝,徐向明,劉斌. 東北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]中心進(jìn)氣式油頁巖干餾爐的冷態(tài)模擬優(yōu)化[J]. 柏靜儒,高飛,劉卓卓,孫燦輝,王擎. 化工進(jìn)展. 2018(05)
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[4]基于Aspen20Plus的油砂干餾過程模擬[J]. 柏靜儒,吳海濤,劉斌,徐向明,白章. 東北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]低固定碳油頁巖在FX—120T爐內(nèi)干餾的熱平衡分析研究[J]. 陳曉菲,趙杰,史劍鵬,趙健,田朋軍,馬川,韓輝. 煤炭加工與綜合利用. 2017(02)
[6]0.12t/d油頁巖干餾爐預(yù)熱過程中溫度分布特性[J]. 秦宏,李偉偉,張立棟,劉云雨,劉洪鵬,王擎,劉斌. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(05)
[7]油頁巖干餾瓦斯積碳影響因素的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫佰仲,孫世鵬,王擎,張欣欣,王海剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]油頁巖氣體熱載體干餾爐內(nèi)干餾特性研究[J]. 秦宏,李建坡,王擎,張智強(qiáng),劉云雨,遲銘書,劉洪鵬,劉斌. 化學(xué)工程. 2015(05)
[9]新疆油頁巖應(yīng)用撫順爐低溫干餾的工藝計(jì)算[J]. 孫連克,李森林,吳怡喜,黃建寧. 燃料與化工. 2015(03)
[10]過熱蒸汽對(duì)流加熱油頁巖產(chǎn)氣規(guī)律研究[J]. 趙林,楊棟,康志勤,趙陽升. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]移動(dòng)床油頁巖煉制過程建模、模擬分析與系統(tǒng)集成[D]. 周懷榮.華南理工大學(xué) 2018
碩士論文
[1]油頁巖流化床內(nèi)流體力學(xué)和干燥特性數(shù)值模擬[D]. 張洪春.大連理工大學(xué) 2017
[2]油頁巖流化床干餾系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的研究與優(yōu)化[D]. 鈕夢(mèng)婷.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3177175
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