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填料塔气液分布器优化设计规律

化学工程 2006年第7期34卷 75-78页

作者：赵汝文天津天大天久科技股份有限公司天津300072

塔器硬件系列优化设计相对落后于工艺和控制的优化设计。综合国内外在填料塔硬件系列研发、应用的优秀产品及在大型填料塔硬件研究的新成果、经验和体会,文章归纳出了填料塔气液分布器优化设计规律,阐明了在塔的不同部位,不同工艺条件下... 详细信息

塔器硬件系列优化设计相对落后于工艺和控制的优化设计。综合国内外在填料塔硬件系列研发、应用的优秀产品及在大型填料塔硬件研究的新成果、经验和体会,文章归纳出了填料塔气液分布器优化设计规律,阐明了在塔的不同部位,不同工艺条件下,应当优选何种气液分布器。此规律可以指导填料塔气液分布器的选型或优化设计。经多年在炼油减压塔、乙烯汽油分馏塔等多座大型塔器中的应用,成效显著。

关键词：填料塔气液分布器优化设计减压塔汽油分馏塔

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滴流床反应器气液分布器CFD模拟

化学反应工程与工艺 2017年第2期33卷 116-122页

作者：施德[斌全] 杨卫胜中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院绿色化工与工业催化国家重点实验室上海201208

以溢流型滴流床反应器进口气液分布器为研究对象,利用计算流体力学方法(CFD)进行分布器的分析及开发。研究结果显示,对于大气液比、低喷淋密度的反应系统,在相同液层高度条件下,管内的气相流速显著影响过孔液速,气速较大时,液体过孔流... 详细信息

以溢流型滴流床反应器进口气液分布器为研究对象,利用计算流体力学方法(CFD)进行分布器的分析及开发。研究结果显示,对于大气液比、低喷淋密度的反应系统,在相同液层高度条件下,管内的气相流速显著影响过孔液速,气速较大时,液体过孔流速也相对较大。同时由于液量偏少,液体容易形成中心汇流,且难以向溢流方向的垂直方向扩散。采用双层碎流结构后能使液体在整个截面分布更均匀。

关键词：滴流床反应器气液分布器计算流体动力学液体分布

槽盘式气液分布器的研究及其在大型塔中的应用

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化学工程 1993年第1期21卷 4-14页

作者：赵汝文田华明孙津生杜英生天津大学

本文介绍了一种新型气液分布器——槽盘式气液分布器的结构及性能特点、操作弹性、夹带因子及用于指导工程设计的夹带曲线。最后列举了槽盘式气液分布器在大型减压塔中的设计实例和应用效果,展示了其应用前景。

关键词：气液分布器操作弹性减压塔

微膨胀床反应器气液分布器性能冷模实验和模拟研究

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微膨胀床反应器气液分布器性能冷模实验和模拟研究

作者：侯旭北京化工大学

学位级别：硕士

微膨胀床反应器是一种新型渣油加氢反应器,采用气、液并流向上的方式流动通过催化剂床层,催化剂在反应器内呈微膨胀状态。床层初始气液的非均匀分布会导致反应器内产生热点、催化剂结焦、飞温等影响产品质量和不安全生产等危害,因此稳... 详细信息

微膨胀床反应器是一种新型渣油加氢反应器,采用气、液并流向上的方式流动通过催化剂床层,催化剂在反应器内呈微膨胀状态。床层初始气液的非均匀分布会导致反应器内产生热点、催化剂结焦、飞温等影响产品质量和不安全生产等危害,因此稳定的气液分布对提高反应器内的流动特性和催化剂利用率至关重要,而气液分布设备则是反应器内对气液初始分布产生重要影响的内构件。本文应用数值模拟和实验验证的方法,研究了两种适用于上流式微膨胀床加氢反应器的气液分布设备性能。首先应用VOF模型模拟了气液分布器单管尺度上的气液分布性能,包括分布器的动态流动特性、流型、气泡的分布、气泡上升速度和压降,对比了两种气液分布设备气液分布特性随着气液表观速度的变化情况;然后应用欧拉模型和多孔介质模型模拟了床层尺度内气-液-固三相流动状态,包括床层气相含率、气相速度、床层压降等流动状态,考察了两种数值模型模拟的准确性;同时采用冷模实验测定气液分布设备出口气速和床层膨胀率和床层压降,以此来验证数值模拟的准确性和精确性。主要结论如下： 1、冷模实验测定了气液分布器出口气速在轴向和径向上的变化,气速随着轴向升高逐渐变小,在径向上,H=0.01m即气液分布器出口气速分布均匀,而在H=0.10m、H=0.20m和H=0.28m处,气速随着径向增加而减小。结果表明气液分布器对气相具有初始分布的功能。 2、选用VOF数学模型,可以清晰准确的模拟出气液分布器的动态流动特性和气液分界面,可以指导气液分布器的优化设计。 3、在气液分布器单管尺度上,气泡的上升速度随着表观气速和表观液速的增大而增加;气液分布器出口气泡的直径随着表观气速的升高而增加,随着表观液速的升高而降低;截面平均气含率随着表观气速的升高而增加,随着表观液速的升高而降低;气液分布器的压降则随着表观气速的增大而减小,随着表观液速的增加而增大。 4、相对于表观液速的变化,气液分布器对表观气速的变化敏感度更高,表观气速更影响分布器的工作负荷。 5、对比两种气液分布器的工作负荷及对气相的分布情况,设计带有雨帽的气液分布器Ⅱ性能要更加稳定。 6、对比了欧拉模型和多孔介质模型对上流式微膨胀床的模拟准确性与精确性,通过与冷模实验值验证可知,当选用适宜的气-液-固三相之间的曳力模型时,欧拉模型的模拟结果要优于多孔介质模型。

关键词：微膨胀床气液分布器多相流数值模拟多尺度

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填料塔气液分布器的改进设计

油气综合利用工程 1993年第4期2卷 16-19页

作者：李英鹏张香玲

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规整填料及高效气液分布器在铜洗系统的应用

化肥设计 2000年第4期38卷 45-46页

作者：李红云南沾益化肥厂曲靖市655038

介绍在合成氨技改中 ,铜洗系统采用的规整填料和气液分布器 ,对改造前后数据进行了对比 ,指出改造中的注意事项。

关键词：规整填料气液分布器铜洗系统合成氨生产

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沸腾床加氢反应器气液分布器结构优化研究

炼油技术与工程 2021年第11期51卷 15-20页

作者：李小婷陈强盛维武中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心河南省洛阳市471003

提出了一种沸腾床加氢反应器气液分布器结构,通过CFD数值模拟的方式对气液分布器的几何结构与性能之间的关系进行了详细分析。模拟结果表明:进气段斜孔结构主要为气相通道,气体垂直流入会阻碍液体向上流动,从而增加分布器压力降;泡罩多... 详细信息

提出了一种沸腾床加氢反应器气液分布器结构,通过CFD数值模拟的方式对气液分布器的几何结构与性能之间的关系进行了详细分析。模拟结果表明:进气段斜孔结构主要为气相通道,气体垂直流入会阻碍液体向上流动,从而增加分布器压力降;泡罩多孔板结构会导致气泡的聚并生长,而且流体垂直撞击安装挡板会造成能量损失;泡罩斜管结构特点导致分布器的吹扫面积与几何结构类似,容易产生催化剂沉积。根据模拟结果,取消原结构中进口段的斜孔和出口处的多孔分布板,在泡罩下端开条缝,将斜管出口的开孔改为通缝结构,同时调整中心管部内孔板和条缝的相对位置,形成改进结构。通过模拟计算对比,改进结构较原结构具有更低的压力降和更大的影响区域,综合性能更佳。

关键词：沸腾床加氢反应器气液分布器进气段泡罩影响区域固体颗粒分布

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鼓泡塔气液同轴喷射分布器的研究

鼓泡塔气液同轴喷射分布器的研究

作者：洪都浙江大学

学位级别：硕士

鼓泡塔(浆态床)反应器是一种常见的气液接触与反应设备,结构简单、无运动部件、混合与传递效率高,广泛应用于重油加氢、对苯二甲酸液相氧化、费托合成等领域。气体分布器是鼓泡塔反应器中最重要的内构件,其功能是实现气体均布和强化气... 详细信息

鼓泡塔(浆态床)反应器是一种常见的气液接触与反应设备,结构简单、无运动部件、混合与传递效率高,广泛应用于重油加氢、对苯二甲酸液相氧化、费托合成等领域。气体分布器是鼓泡塔反应器中最重要的内构件,其功能是实现气体均布和强化气液传质,决定着气泡的初始大小、气含率分布和多相混合特性。对于大型浆态床而言,分布器的设计需要同时考虑气体均布、气液传质和防止堵塞三个方面的要求,文献中关于分布器的设计往往只考虑前面两点要求,在实际工业中,为了防止堵塞,一般采用增大气体分布器孔口直径的措施来减缓结疤的影响,而这又导致气泡直径增大,不利于气液传质。对此,本文提出了一种气液同轴喷射分布器,主要思路是,将气、液物料通过大孔径同轴喷嘴高速射流进入反应器,利用液体动能打碎气泡,强化气液传质。此举可以兼顾孔口防堵与气液传质的要求,又可实现气体与液体的均匀分布。本文内容主要包括以下几个方面:1.气液同轴喷射鼓泡塔的实验研究对内径为183毫米的鼓泡塔进行冷模实验研究,通过床层塌落法和动态气体逸出法测量了全塔平均气含率和大小气泡比例,对比了气液同轴喷射进料和气体单独喷射进料情况下的全塔平均气含率、大小气泡相含率比例、气泡索特平均直径和气相比表面积,结果表明,相比于气体单独喷射进料,气液同轴喷射进料利用液体动能打碎气泡,增大了全塔平均气含率和小气泡比例,减小了气泡索特平均直径,显著增加了气相比表面积,有效地强化了气液传质。2.气液同轴喷嘴的CFD模拟采用VOF模型进行CFD模拟计算,对比了不同喷嘴以及有无液体进料下的气泡尺寸,结果表明,相比于经由圆形单喷嘴进料,气体经由同轴喷嘴的环隙进料可以显著地减小气泡尺寸,增加气液传质面积,强化气液传质。此外,对于气液同轴喷嘴,相比于只有气体进料的情况,增加液体进料可以进一步地减小气泡尺寸。3.大型气液同轴喷射分布器的设计与CFD模拟针对年产120万吨精对苯二甲酸(PTA)的对二甲苯(PX)液相氧化反应器,设计了一种大型气液同轴喷射分布器,该分布器利用气液同轴喷嘴兼顾了气液传质和防止堵塞的要求,采用环管式结构实现了气液均布。进一步地,对该分布器的均布情况进行CFD模拟,发现采用管径随环径增大的变直径分布器代替常用的等直径分布器能够明显改善流体分布的均匀性,此外考察了负荷变化对流体均布的影响,确定了该分布器的操作弹性范围。

关键词：鼓泡塔气液分布器气液同轴喷射气液均布计算流体力学

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大型气液同轴喷射分布器数学模拟

化学反应工程与工艺 2019年第1期35卷 1-8,17页

作者：洪都高用祥成有为王丽军李希浙江大学化学工程与生物工程学院

大型浆态床的气液分布器设计需要同时考虑气体均布、气液传质和防止堵塞三个方面的要求,基于此提出了一种大孔径气液同轴喷射的分布器构型.首先通过单喷嘴冷模实验测量了全塔平均气含率和大、小气泡相含率,证明气液同轴喷射能够显著强... 详细信息

大型浆态床的气液分布器设计需要同时考虑气体均布、气液传质和防止堵塞三个方面的要求,基于此提出了一种大孔径气液同轴喷射的分布器构型.首先通过单喷嘴冷模实验测量了全塔平均气含率和大、小气泡相含率,证明气液同轴喷射能够显著强化气液传质,减小气泡直径.随后对所设计的外径6.3 m的多环大型气液分布器内部的流动进行了三维瞬态模拟以探讨改进气体均布的措施,模拟发现,对于多环分布管结构,采用管径随环径增大的变直径分布器代替常用的等直径分布器能够明显改善气体分布的均匀性.最后对该分布器在不同载荷下的气体均布指标进行了计算机模拟,结果表明在±40%的负荷变化范围内,分布器的气体均布性能仍然比较稳定,能够满足工业应用的要求.

关键词：鼓泡塔气液分布器气液同轴喷射气液均布计算流体力学