喷嘴结构改进及其液体射流过程颗粒团聚研究

作     者：杨宁 周云龙 马书生 YANG Ning;ZHOU Yunlong;MA Shusheng

作者机构：东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市132012 多能源互补高效供能管理技术国家地方联合工程实验室吉林省吉林市132012 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2019年第70卷第A2期

页      面：169-180页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0703[理学-化学] 

基　　金：吉林省产业技术开发专项(2019C056-2) 吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目(JJKH20180438KJ) 

主　　题：喷嘴结构 黏度 流化床 液体射流 颗粒流 

摘      要：在重质原料液的射流阶段降低反应温度会导致液体呈现不同的黏度,促使颗粒聚集形成不同尺寸的团聚结构,阻碍了原料液的热量传递,减缓了裂化反应的速率,颗粒团聚是流体焦化反应工艺面临的一个重要而又具有挑战性的问题。选用水-沙系统模拟热态沥青-焦炭系统,利用气罩装置改进喷嘴结构,基于电导信号法测量多黏度液体射流过程的电导信号随时间的变化规律,研究不同条件下流化床内颗粒团聚过程。研究结果表明:多孔气罩装置可以为喷嘴射流创造理想的稀相环境,避免了液滴在射流空腔以及交换区域的聚集和压缩;液体射流在床层扩散过程中可以观察到不同的流化阶段,即颗粒润湿阶段、团聚形成阶段、团聚隔离阶段;较高的气液比可以有效地阻止颗粒团聚,相比于较低的流化气速,较高的气速条件允许高黏度糖水溶液参与液体射流。本研究为多黏度液体射流过程颗粒团聚现象的在线监测提供了理论研究基础,确保了流化床内射流液滴与颗粒表面的良好接触。