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高低并列式重油催化裂化汽提器挡板的结构优化 被引量：1
1
作者 刘彪 姚秀颖 +1 位作者 孟振亮 刘梦溪 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期22-31,共10页
催化裂化汽提器的汽提效果对装置产品收率、能耗和长周期平稳高效运行有重要影响。高效的汽提器不仅可以提高轻质油品的收率、改善产品分布,更能降低再生器的烧焦负荷、减少催化剂的水热失活。当前常用的汽提器主要呈现两种结构形式,其... 催化裂化汽提器的汽提效果对装置产品收率、能耗和长周期平稳高效运行有重要影响。高效的汽提器不仅可以提高轻质油品的收率、改善产品分布,更能降低再生器的烧焦负荷、减少催化剂的水热失活。当前常用的汽提器主要呈现两种结构形式,其一为填料结构汽提器,该汽提器空间利用率和汽提效率很高,但填料容易被焦块堵塞,不易清理,因而不适宜于重油催化裂化装置;另一种汽提器为挡板结构汽提器,该汽提器结构简单、汽提效率高、运行周期长,应用非常广泛。开孔挡板结构汽提器作为挡板结构汽提器中应用最广一种,其挡板区内气固流动特征及流场分布特点目前还研究较少,同时受实验条件和测量方法的限制,工业尺度开孔挡板结构汽提器更是鲜有研究报道。本研究将运用双流体模型结合分段曳力模型对一套工业规模催化裂化装置的锥环形挡板汽提器进行模拟,考察其流场特点和气固流体力学行为。发现模拟所得床层密度与工业实测值能较好吻合。模拟结果表明:挡板区内蒸汽并不严格呈“S”形穿过各块挡板向上流动,相邻环形挡板0.85<r/R<1的区域及相邻锥形挡板0.35<r/R<0.5的区域存在明显的气相短路现象,导致挡板上方催化剂浓度的径向分布很不均匀;同一块挡板上各排小孔蒸汽通量Qi/Ai随小孔高度的降低而减少,这是挡板区出现气体短路的重要原因;采用能使蒸汽合理分配的挡板结构后,挡板区蒸汽短路现象减弱,挡板上方催化剂分布趋于均匀,流化效果及气固接触改善。 展开更多
关键词 催化裂化 汽提器 挡板结构 数值模拟 双流体模型 气固两相流 鼓泡床
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无序环流混合器的流体力学特性和颗粒混合特性 被引量：1
2
作者 张博峰 秦迪 +1 位作者 孟振亮 刘梦溪 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期104-115,156,共13页
在内径为Φ286 mm的无序环流混合器装置中,研究了无序环流混合器的流体力学特性和颗粒混合特性。以催化裂化(FCC)平衡剂为颗粒相,在中心区表观气速为0.3~0.5 m/s,边壁区表观气速为0.1 m/s,系统循环强度为0.25~1.00 kg/s的操作条件下,采... 在内径为Φ286 mm的无序环流混合器装置中,研究了无序环流混合器的流体力学特性和颗粒混合特性。以催化裂化(FCC)平衡剂为颗粒相,在中心区表观气速为0.3~0.5 m/s,边壁区表观气速为0.1 m/s,系统循环强度为0.25~1.00 kg/s的操作条件下,采用PV-6D型颗粒速度密度测量仪测量了混合器内床层各截面密度,并给出不同操作条件下的截面不均匀指数(RNI);采用热颗粒示踪技术给出了混合器内各测量截面的无因次温度分布,并引入混合指数用来定量描述不同操作条件下的颗粒混合程度,同时对比了传统环流混合器与无序环流混合器的混合能力。结果表明,无序环流混合器内部床层密度呈现中心低,边壁高的分布模式。随着循环强度的增加,RNI先减小后增大,随着表观气速的增加,RNI增大。预混合区混合指数为0.7~0.9,在高循环量,低中心区表观气速条件下(G_s为1.00 kg/s,u_(gd)为0.3 m/s),下料管进料影响区的截面混合指数低于其他操作条件。另外,无序环流混合器混合能力优于传统环流混合器。 展开更多
关键词 环流混合器 床层密度 颗粒混合 混合指数
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导流筒高度对气固环流反应器流动特性的影响 被引量：1
3
作者 牛犁 刘梦溪 孟振亮 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期106-113,共8页
为了研究导流筒高度对环流反应器内流动特性的影响,基于欧拉-欧拉方法,采用基于多尺度结构的EMMS曳力模型,结合颗粒动力学理论,建立了环流反应器内气固两相流动模型,通过对比实验数据,确定了合适的模型参数。采用已建立的流动模型,对导... 为了研究导流筒高度对环流反应器内流动特性的影响,基于欧拉-欧拉方法,采用基于多尺度结构的EMMS曳力模型,结合颗粒动力学理论,建立了环流反应器内气固两相流动模型,通过对比实验数据,确定了合适的模型参数。采用已建立的流动模型,对导流筒高度进行了优化研究,考察了导流筒高度变化对平均床层密度、质量流率和环流速率等参数的影响。结果表明,导流筒优化高度为1.4 m时,环流效果较好,其平均质量流率比原装置(HD为1.2 m)提高了36.17%。 展开更多
关键词 气固环流反应器 数值模拟 结构优化 导流筒高度
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加热炉出口管线内气液流场的数值模拟研究
4
作者 孟振亮 《石油化工设备技术》 CAS 2022年第5期28-34,I0002,共8页
采用欧拉-欧拉模型对加氢精制装置加热炉出口管段内的气-液两相流进行了三维CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,重点研究了现有管线结构下气-液两相的浓度场及速度场分布并提出了管线布置优化方案。研究结果表明:现有管线布置... 采用欧拉-欧拉模型对加氢精制装置加热炉出口管段内的气-液两相流进行了三维CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,重点研究了现有管线结构下气-液两相的浓度场及速度场分布并提出了管线布置优化方案。研究结果表明:现有管线布置方案由于气、液惯性力不同,两相流体经过多个弯头在三维空间连续改变流动方向,在管线中形成了螺旋流动;通过对布置方案进行优化,部分消除了沿径向旋转的驱动力,减少了螺旋流。研究结果可为加热炉出口管线布置方案优化提供指导。 展开更多
关键词 加热炉 出口管线 气-液两相流 数值模拟
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新型气固环流反应器内颗粒流动的CFD模拟 被引量：8
5
作者 孟振亮 刘梦溪 +2 位作者 李飞 王维 卢春喜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3234-3243,共10页
采用基于结构的EMMS曳力模型,对一种新型气固环流反应器中的颗粒流动特性进行数值模拟。模拟的固含率与颗粒速率预测值与实验数据具有一致性,验证了模型的适用性。模拟结果表明:导流筒表观气速增加,导流筒中的床层固含率减小,向上的颗... 采用基于结构的EMMS曳力模型,对一种新型气固环流反应器中的颗粒流动特性进行数值模拟。模拟的固含率与颗粒速率预测值与实验数据具有一致性,验证了模型的适用性。模拟结果表明:导流筒表观气速增加,导流筒中的床层固含率减小,向上的颗粒速率增加;反应器中存在多个颗粒逆流和错流混合区,促进了颗粒沿径向的混合;槽孔处,导流筒中的固含率以及颗粒速率分布更加均匀,而环隙中存在颗粒浓集区;进料区在0≤L≤0.058 m,0<r/R<0.3的范围内固含率增加并且颗粒存在明显的径向流动。 展开更多
关键词 计算流体力学 循环流化床 多尺度 颗粒流动 气固两相
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非强制环流混合器中的颗粒速度特性 被引量：1
6
作者 孟振亮 张博峰 +2 位作者 刘梦溪 王维 卢春喜 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期508-520,共13页
为了考察无导流筒的非强制环流混合器的颗粒混合效率,强化颗粒沿径向的混合效果,采用计算流体动力学(CFD)方法,基于能量最小化多尺度(EMMS)的非均匀化曳力模型模拟研究了非强制环流混合器中的颗粒混合方式及相关流场。模拟结果所示:由... 为了考察无导流筒的非强制环流混合器的颗粒混合效率,强化颗粒沿径向的混合效果,采用计算流体动力学(CFD)方法,基于能量最小化多尺度(EMMS)的非均匀化曳力模型模拟研究了非强制环流混合器中的颗粒混合方式及相关流场。模拟结果所示:由于导流筒限制消失,颗粒在中心区与边壁区之间流入与流出,增加了颗粒的混合;在混合器底部(h=0.04 m),颗粒由边壁处向中心处流动,而其他高度,颗粒沿径向向外侧运动;由于中心下料管进料的偏流作用,使得颗粒在上部下降管区及h为0.16 m附近截面产生了明显的沿周向运动。在上部下降管区,边壁区的范围随着表观气速以及轴向高度的增加而减小。模拟结果为环流混合器结构的进一步优化提供了依据。 展开更多
关键词 环流混合器 颗粒速度 能量最小化多尺度模型 计算流体力学 气固两相
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