反应器内构件论文-张丽,高军虎,杨勇,李永旺

反应器内构件论文-张丽,高军虎,杨勇,李永旺

导读:本文包含了反应器内构件论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:浆态床,降液管,循环液速,流体力学

反应器内构件论文文献综述

张丽,高军虎,杨勇,李永旺[1](2019)在《浆态床反应器内构件结构优化与流场分析》一文中研究指出对浆态床反应器内构件降液管内的流动状况进行了详细的数值模拟研究,考察了气含率和循环液速的变化规律,并将模拟结果与冷漠试验结果进行对比分析,二者吻合较好,验证了所用多相流模型的可靠性与结果的可信性。研究结果表明,降液管顶端增加扩大段,排布位置越靠近壁面,管内气液分离越充分,降液管内外循环液速越大,可以增强反应器塔底的湍流强度,改善催化剂颗粒在反应器轴向的均匀分布,防止固体催化剂在塔底沉积,强化整个反应器轴向传热,避免反应器飞温。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

武志俊,李强,王振波,徐嘉伟,李安俊[2](2019)在《催化裂化提升管反应器出口快分构件优化》一文中研究指出针对京博石化一套FCC装置内粗旋结构,提出了一种内置导流板的粗旋结构,并采用Fluent软件对优化模型内气相流场、颗粒运行轨迹及分离效率进行数值研究,并与现场粗旋进行了对比。模拟结果表明:优化模型内切向速度呈驼峰分布;轴向速度呈马鞍形分布;压力分布呈轴对称分布,其沿轴向基本不变,而是随着半径的减小而降低。与现场模型相比,优化模型的切向速度、轴向速度都有所提高,有利于气-固的分离;压降有所降低,提高了旋风分离器的性能;分离效率主要是对粒径范围5~20μm的颗粒提高较大。此外,随着入口速度的增大,其分离效率增大的同时压降也增大,因此需综合考虑。(本文来源于《石油学报(石油加工)》期刊2019年01期)

胡二峰,赵立欣,吴娟,孟海波,姚宗路[3](2018)在《石英管定向强化流场模拟内构件反应器不同厚度煤热解特性》一文中研究指出内构件固定床热解反应器通过强化传热和调节热解产物由高温区向低温区流动并优化热解产物二次反应与反应器内流场、温度场的匹配关系,提高了热解油气收率和品质。采用石英管定向强化流场模拟内构件固定床反应器,考察不同厚度煤层热解特性。试验结果表明,随着煤层厚度的增加,热解焦油收率降低,焦油中轻质组分含量(沸点低于360℃)明显升高。当温度为800℃,煤层厚度从100 mm增加到200 mm时,焦油产率从6. 96%下降到4. 50%,下降幅度达35. 30%;焦油中轻焦油组分含量从62. 50%上升至76. 80%,增加幅度达22. 90%;热解水和煤气产率分别由9. 32%和9. 60%增至10. 70%和10. 90%,半焦产率略微降低。其中汽油馏分从3. 80%增加到20. 30%,煤油馏分从18. 50%增加到40. 00%。(本文来源于《煤炭学报》期刊2018年12期)

张圆飞,闫宇强,宗原,曹发海[4](2019)在《以鲍尔环为内构件的鼓泡塔反应器的流体力学性能》一文中研究指出对二甲苯氧化合成对苯二甲酸常用鼓泡塔作为气液反应器,以填料为内构件可以强化鼓泡塔反应器的气液接触状况,从而提高反应速率。以金属鲍尔环为内构件,考察鼓泡塔反应器的气液接触状况,采用高速摄像技术对气泡群进行图像分析,同时利用体积膨胀法测定气含率,研究不同型号鲍尔环作用下的气含率、气泡尺寸和粒径分布。结果表明,Φ25鲍尔环对气泡的切割效果最好,气泡的尺寸分布较为集中,主要处于3.00~6.00 mm之间,Sauter平均直径随气速增大而增大,并在高气速下趋于平缓;鼓泡塔反应器的气含率随气速增大而增大,且鲍尔环尺寸越小气含率越大。利用实验数据进行非线性回归,得到在实验气速范围内气含率与气泡Sauter平均直径、比表面积的关联式,计算值与实验结果较为吻合。(本文来源于《华东理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

钱亚男[5](2018)在《外热式内构件固定床/移动床煤热解反应器的数值模拟》一文中研究指出热解是利用长焰煤、褐煤等低阶煤的重要技术之一,对我国尤其重要,因为其占我国煤炭资源总量的55%以上,但是国内外仍没有同时技术和经济可行的成功产业化低阶煤热解技术,是当前煤转化科学与技术研究的热点之一。中国科学院过程工程研究所通过在外热式煤热解固定床/移动床中加装内构件,以提高对煤颗粒的传热效率、调控热解反应,有效提高了焦油和热解气的产率和品质,形成了一种新型的外热式内构件固定床/移动床煤热解技术。在该工艺的设计放大过程中,需要对热解反应器中的流动、传热和热解反应等关键问题进行深入探索。本课题通过开展外热式固定床煤热解反应器的数值模拟研究,旨在探索煤热解反应机理、深入了解反应器内的传热、流动、反应特征,认识内构件对煤热解反应的调控机制,以期为该工艺的放大、优化和工程设计提供理论指导。本论文主要研究内容和结论如下:(1)煤热解机理研究。基于Shinn次烟煤分子结构模型,采用反应分子动力学(ReaxFFMD)方法进行了煤分子的热解模拟。首先考察了温度、升温速率对热解产物分布的影响,发现随热解温度升高,热解程度加深,高温下焦油二次反应显着,呈现出焦油产率先增大后减小的趋势;升至相同的终温,升温速率低时高温下焦油二次反应明显,升温速率高时热解尚不完全,使得随升温速率的增大,焦油产率先增大后减小。通过将煤的升温热解过程分成叁个阶段,分析了每个阶段的断键规律,探索了各类产物的生成路径,总结出煤热解机理模型:煤初始热解阶段,煤大分子结构中的-C-O-等桥键、杂原子官能团断裂生成CO2、H2O、CH4等小分子气体以及重质焦油。快速热解阶段,预热解后的煤分子片段中大量的芳香侧链及环烃断裂生成大量焦油、热解气,在该阶段焦油产率最大。第叁阶段为焦油二次反应阶段,焦油优先发生裂解,生成热解气和更轻质焦油。温度更高时,芳香环结构发生交联缩合反应生成半焦。各热解产物的生成量及生成顺序则由生成该产物对应的官能团的数量及键能决定。(2)传热模型的评价和选择。系统分析了适用于密相颗粒填充床的各种导热、辐射模型。通过模型预测值与文献中的实验数据对比,分析不同模型在颗粒粒径、温度、发射率及床层空隙率等变化时的预测能力,选择出预测性更好,适用性更广的导热、辐射传热模型:Zehner-Bauer-Schlunder(ZBS)有效导热系数模型和Breitbach-Barthels(B-B)有效辐射导热系数模型。并且通过耦合入传热模型的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟和本文进行的石英砂传热实验的温度数据的对比,验证了传热模型的准确性。(3)煤热解固定床反应器的CFD模拟研究。基于欧拉-欧拉双流体模型框架,耦合入传热模型、水分蒸发-冷凝模型、煤热解反应动力学模型,建立了初步的煤热解固定床反应器CFD模型。通过模拟结果与实验数据的对比验证了模型的合理性。模拟结果表明,加热壁面附近蒸发的水蒸气在反应器内部床层的冷凝,导致床层中心的恒温平台出现,推迟了热解过程;煤层的升温速率越大,挥发分的释放强度越大;由于水分的蒸发以及挥发分的释放,床层空隙率逐渐增大,而床层温度分布的不均匀性导致床层空隙率分布的不均匀,使得生成的挥发分倾向于穿过高温壁面,这将导致热解焦油产率的降低。表现出煤热解床层中温度-反应-流动间的耦合影响。(4)内构件调控机制的研究。基于煤热解固定床反应器的CFD模型,同时考虑煤热解反应和焦油的二次裂解反应,对内构件的影响机制进行考察。模拟结果表明,中心集气管通过加强气体对流传热增强了床层的径向传热,传热板通过提高床层内的辐射传热增强了床层内的传热;相比集气管,传热板强化传热的效果更显着。提高升温速率更有利于焦油的生成,因此,在973 K较低的加热炉温时,由于焦油的二次裂解反应较弱,传热板的加入更有效地提高焦油的产率。而在1173 K较高的炉温时,焦油的二次裂解反应剧烈,传热板的加入虽然显着提高升温速率,但由于挥发分产物由床层“低温区”向壁面及传热板附近的“高温区”流动时焦油发生裂解,焦油产率变低;而当反应器中央加入集气管时,热解挥发分的流动路径发生改变,由“高温区”向“低温区”流动,极大地避免了焦油的高温裂解,显着提高了焦油产率。集合了传热板和集气管的反应器,既通过升温速率的显着升高增加了初焦油的产率,又通过挥发分流动路径的调控,降低了焦油的二次裂解,使得最终焦油产率变高。(5)中试规模内构件移动床煤热解反应器模拟优化研究。通过CFD模拟,对内构件移动床反应器内的温度场、反应场、气体流场及产物分布等细节进行了分析。考察了颗粒粒径、炉温、煤质量流率等操作参数对模拟结果的影响,发现适当增大小颗粒碎煤的颗粒粒径、提高加热炉温、降低煤质量流率更有利于移动床内的传热,增加焦油的产率。考察内构件的设置影响的结果表明,相比传统移动床,内构件(同时加入传热板和集气通道)移动床的传热增强、床高降低、焦油产率显着增加,进一步验证了内构件的技术优势。而对于内构件移动床内传热板的数量及宽度,需要合理设计,传热板数量过多或宽度过大时,可能会导致焦油产率降低。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2018-06-01)

王威杰[6](2018)在《上流式反应器内构件设计及流动和返混特性》一文中研究指出上流式反应器是一种新型的渣油加氢反应器,采用气、液并流向上的进料方式流经催化剂床层,催化剂颗粒在床层内呈“微膨胀”状态。与工业上常用的固定床(如滴流床)渣油加氢反应器相比,此类反应器具有原料适用广、减缓床层压降、延长运转周期等优点。但在实际渣油加氢工业应用中仍存在一些问题,如床层局部飞温、热点出现、结焦生炭等,而解决这些问题最直接有效的方法是增置或改进反应器的内构件。因此,对上流式反应器内构件进行深入研究,设计出能解决上述问题的新型内构件,对科学研究和工业应用都具有重要的意义。本文在直径为300 mm的上流式反应器冷态实验装置上,用空气模拟气相、用水模拟渣油,用3种不同粒径和2种不同密度的氧化铝球形工业催化剂颗粒为填充颗粒,在表观气速范围为1.24×10-2 m·s-1~3.63×10-1 m·s-1、表观液速范围为9.48×10-4m.s-1~5.96×10-3 m·s-1、装填高径比(H/D)范围为1.5~4.0、床层膨胀率φ≤5.0%的条件下,考察了不同模拟物系的颗粒粒径、颗粒密度、液相黏度、不同床层的高径比和不同操作条件以及内构件对上流式反应器内床层压降、气含率、持液量和床层轴向返混的影响规律。主要结论如下:(1)填充颗粒粒径为3.0mm、4.5 mm和6.0mm时,床层压降均随着表观气速、液速的增大而增大;床层压降随颗粒密度和液相黏度的增大而增大,随填充颗粒粒径的增大而减小;反应器内增置内构件的床层压降,比未加内构件的床层压降小。得到了计算压降的关联式如下:(2)气含率随表观气速、液速的增大而增大;填充颗粒粒径越大对应的气含率越大。获得了计算气含率的关联式如下:(3)床层中持液量随着表观气速的增大而减小,随着表观液速的增加而增大;填充颗粒粒径越大对应的床层持液量越小。获得了计算持液量的关联式如下:(4)随着表观气速、颗粒密度和高径比增大,对应的Pe数减小,返混加重;而随着表观液速和颗粒粒径的增加,对应的Pe数增大,返混减弱;在反应器内增置内构件比未加内构件的Pe数大,说明内构件可以减弱床层轴向返混。获得了计算Pe数的关联式如下:(5)通过床层压降、平均停留时间和Pe数等叁个评价参数综合对比,得到内构件的最佳开孔率为0.125,反应器内最适宜增置内构件的位置是450 mm;对所设计的五种内构件性能进行对比,其中Ⅴ型内构件的性能最优。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2018-06-01)

张圆飞[7](2018)在《以填料为内构件的鼓泡塔反应器流体力学性能研究》一文中研究指出无内构件的气液鼓泡塔反应器内气泡聚并和返混现象严重,难以满足生产工艺的要求。采用填料作为内构件强化鼓泡塔内的气液接触有较好的效果,然而目前对不同类型和规格填料作用下气液鼓泡塔的流体力学性能缺少定量的研究,也没有关于填料作用下气泡直径、气含率和气液相比表面积的数学关联式的文献报道。本文通过一系列冷模实验对以填料为内构件的鼓泡塔流体力学性能进行了定量研究,为气液鼓泡塔反应器的设计和放大研究提供依据。首先采用气体进口为单孔板和多孔分布板的形式,研究无内构件鼓泡塔内气泡的流体力学行为。结果表明单孔鼓泡时气泡初始形态为扁平状,聚并和破碎现象严重;采用多孔板鼓泡时,孔径为1mm、开孔数为16时气泡尺寸最小,但气泡分散程度仍不高,气泡仍较大,需要采用内构件进一步强化气液鼓泡塔内的气液接触。在此基础上对散装填料装填的鼓泡塔流体力学特性进行了研究,结果表明Φ10的θ环和Φ25的鲍尔环切割气泡效果最好,其作用下的气泡Sauter平均直径最小。Φ25鲍尔环作用下的气泡Sauter平均直径更小,但θ环填料层滞留气泡较多,导致气含率更高;相比较Φ25鲍尔环作用下的气液相比表面积更大,强化效果最好。构建了鲍尔环作用下气泡直径、平均气含率、气液相比表面积的数学关联式,误差分析表明关联式具有较好的相关性。进一步研究了孔板波纹和丝网波纹两种规整填料为内构件的鼓泡塔反应器的流体力学性能,结果表明500Y孔板波纹填料和500BX丝网波纹填料切割气泡效果最好,其作用下的气泡Sauter平均直径最小。500BX丝网波纹填料作用下Sauter平均直径更小,但500Y孔板波纹填料作用下的气含率更高,致使500Y孔板波纹填料作用下的气液相比表面积更高。对孔板波纹填料和丝网波纹填料作用下的气泡直径、气含率、气液相比表面积构建数学关联式,其计算值与实验值较吻合。对Φ25鲍尔环、500Y孔板波纹填料和500BX丝网波纹填料作用下的传质特性参数进行研究,结果表明500Y孔板波纹填料作用下的气液相比表面积、体积传质系数最大,强化鼓泡塔气液传质效果最好。(本文来源于《华东理工大学》期刊2018-05-18)

叶方军[8](2017)在《浅析四合一反应器内构件整体更换的施工管理》一文中研究指出本文从检修的决策、检修准备阶段、检修施工控制等阶段介绍了国内首套连续重整装置四合一反应器内构件整体更换的施工管理。(本文来源于《石化技术》期刊2017年12期)

刘玉滨[9](2016)在《煤液化反应器内部构件状况分析与应对措施》一文中研究指出针对2015年大修期间,煤液化反应器拆检过程中内部构件的状况,详细分析了内部构件冲蚀、磨损、断裂、拆卸困难的原因,并提出了相应的应对措施,为下一周期煤液化反应器的长时间运转,煤液化装置的长周期运行提供了保障,同时也为煤液化二叁线反应器的选型及设计提供了参考。(本文来源于《山东化工》期刊2016年16期)

康国俊,宋超,赫帅[10](2016)在《基于内构件反应器的多气氛煤热解特性及热解机理研究》一文中研究指出发展先采油采气、再燃烧利用的低阶煤热解技术,不仅有助于提高煤炭企业的经济效益,更有助于弥补我国油气资源的不足,对我国煤炭技术革命中分级提质利用的发展也具有重要的科学意义~([1])。我们利用具有独立知识产权的内构件煤热解技术有利于改进和克服传统热解工艺中重质组分高、含尘高且油收率偏低的工业难题而备受关注~([2])。我们在N2、CO2、H2、CO、CH4等气氛下,分别考察内构件、升温速率、单一或混合气氛种类及流速等因素对煤热解产物油气焦的组成和收率的影响,结果表明:在外炉温600℃到1000℃范围内,随着温度升高,传统的反应器中焦油产率从7.89 wt.%降低到了4.77 wt.%,内构件反应器的焦油产率从8.50 wt.%升高到了10.64 wt.%,同时焦油中的轻质组分的含量也有所增加。此外,结合密度泛函理论和方法,从分子角度进一步加深煤热解反应过程的认识,从而为内构件煤热解反应器的高品质、高产率地生产油气资源的工业化发展提供有价值的科学依据。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十一分会:应用化学》期刊2016-07-01)

反应器内构件论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对京博石化一套FCC装置内粗旋结构,提出了一种内置导流板的粗旋结构,并采用Fluent软件对优化模型内气相流场、颗粒运行轨迹及分离效率进行数值研究,并与现场粗旋进行了对比。模拟结果表明:优化模型内切向速度呈驼峰分布;轴向速度呈马鞍形分布;压力分布呈轴对称分布,其沿轴向基本不变,而是随着半径的减小而降低。与现场模型相比,优化模型的切向速度、轴向速度都有所提高,有利于气-固的分离;压降有所降低,提高了旋风分离器的性能;分离效率主要是对粒径范围5~20μm的颗粒提高较大。此外,随着入口速度的增大,其分离效率增大的同时压降也增大,因此需综合考虑。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

反应器内构件论文参考文献

[1].张丽,高军虎,杨勇,李永旺.浆态床反应器内构件结构优化与流场分析[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[2].武志俊,李强,王振波,徐嘉伟,李安俊.催化裂化提升管反应器出口快分构件优化[J].石油学报(石油加工).2019

[3].胡二峰,赵立欣,吴娟,孟海波,姚宗路.石英管定向强化流场模拟内构件反应器不同厚度煤热解特性[J].煤炭学报.2018

[4].张圆飞,闫宇强,宗原,曹发海.以鲍尔环为内构件的鼓泡塔反应器的流体力学性能[J].华东理工大学学报(自然科学版).2019

[5].钱亚男.外热式内构件固定床/移动床煤热解反应器的数值模拟[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2018

[6].王威杰.上流式反应器内构件设计及流动和返混特性[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2018

[7].张圆飞.以填料为内构件的鼓泡塔反应器流体力学性能研究[D].华东理工大学.2018

[8].叶方军.浅析四合一反应器内构件整体更换的施工管理[J].石化技术.2017

[9].刘玉滨.煤液化反应器内部构件状况分析与应对措施[J].山东化工.2016

[10].康国俊,宋超,赫帅.基于内构件反应器的多气氛煤热解特性及热解机理研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十一分会:应用化学.2016

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