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滤饼颗粒物性对滤饼特性影响的分析

过滤与分离 2009年第2期19卷 31-33页

作者：刘鹏刘国荣中国石油大学(华东)机电工程学院装控系山东东营257061

介绍颗粒的物性及滤饼的特性,通过对形成滤饼的颗粒物性的分析,论述了颗粒的尺寸、颗粒尺寸分布、颗粒密度、颗粒形状和颗粒间附着力对滤饼特性的影响,证实了滤饼的特性与其颗粒物性之间有着密不可分的联系,不同的颗粒物性将直接影响滤... 详细信息

介绍颗粒的物性及滤饼的特性,通过对形成滤饼的颗粒物性的分析,论述了颗粒的尺寸、颗粒尺寸分布、颗粒密度、颗粒形状和颗粒间附着力对滤饼特性的影响,证实了滤饼的特性与其颗粒物性之间有着密不可分的联系,不同的颗粒物性将直接影响滤饼的特性(尤其是对滤饼比阻)的不同,从而影响过滤的效果。

关键词：颗粒物性滤饼可压缩性滤饼比阻影响

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FCC装置再生器旋风分离器磨损跑剂分析

炼油技术与工程 2023年第8期53卷 37-40页

作者：彭威徐波杨亮徐英山贺娇中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000 中国石油兰州石化公司甘肃省兰州市730060 中国石油青海油田格尔木炼油厂青海省格尔木市816000

旋风分离器是催化裂化(FCC)装置进行气固分离的设备。当旋风分离器发生磨损时,会直接影响其分离性能,导致跑剂故障的发生。以某石化公司1.0 Mt/a FCC装置再生器旋风分离器为考察对象,针对一个运行周期内旋风分离器跑剂故障,分析再生器... 详细信息

旋风分离器是催化裂化(FCC)装置进行气固分离的设备。当旋风分离器发生磨损时,会直接影响其分离性能,导致跑剂故障的发生。以某石化公司1.0 Mt/a FCC装置再生器旋风分离器为考察对象,针对一个运行周期内旋风分离器跑剂故障,分析再生器旋风分离器磨损对装置跑剂量、旋风分离器压力降和催化剂颗粒物性的影响。研究发现:当旋风分离器发生磨损跑剂时,不仅分离效率和压力降会发生异常变化,而且逃逸的催化剂颗粒的粒度分布等物性参数也会发生变化,因此可以利用装置内和逃逸至装置外的催化剂颗粒的物性参数对旋风分离器跑剂故障进行诊断。建立了针对旋风分离器磨损跑剂的分析方法,可推广应用于FCC装置催化剂跑损故障的分析和诊断。

关键词：催化裂化装置再生器旋风分离器磨损跑剂故障诊断颗粒物性压力降

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新型外循环浆态床混合与传质特性的研究

新型外循环浆态床混合与传质特性的研究

作者：张天河北工业大学

学位级别：硕士

气升式环流反应器是基于鼓泡塔发展起来的一种高效气-液或气-液-固多相反应器,兼具鼓泡塔与搅拌釜的优点。气-液-固多相反应器通常又被称为浆态床反应器,液固分离性能则是评价此类反应器的重要指标。目前在工业生产中常用的液固分离技... 详细信息

气升式环流反应器是基于鼓泡塔发展起来的一种高效气-液或气-液-固多相反应器,兼具鼓泡塔与搅拌釜的优点。气-液-固多相反应器通常又被称为浆态床反应器,液固分离性能则是评价此类反应器的重要指标。目前在工业生产中常用的液固分离技术有过滤分离、旋流分离及膜分离等,这些技术有各自的优缺点及应用局限性,故开发适用于不同液固分离要求的液固分离结构对外循环浆态床的混合与分离性能的研究有很重要的理论意义和应用价值。考虑到反应器的液固分离结构、固体颗粒物性、液相黏度对浆态床反应器的性能有着重要的影响,因此,本课题首先针对带有特色水力旋流器的新型外环流气升式反应器进行实验研究,考察固体颗粒物性、液相黏度对流体力学性能的影响。随后,为了进一步优化外环流气升式反应器的混合与分离性能,提出了一种将喷射式惯性分离结构与外环流气升式反应器结合的新型外环流气升式反应器Ⅱ,考察了该新型外环流气升式反应器Ⅱ的液固分离表现和流体力学性能。针对新型外环流气升式反应器,本课题首先考察了棕刚玉、FCC催化剂、石英砂等固体的物理性质对流体力学性能的影响,研究结果表明,无论加入何种固体颗粒,气含率和循环液速均会随表观气速的增大而增大;表观气速一定时,气含率和循环液速均随固体颗粒的粒径、密度以及球形度的增大而降低,随接触角的增大而增大。固体颗粒的轴向浓度会随着表观气速的增大而增大,随着轴向位置的增加而减小。固体轴向浓度分布的不均匀性会随颗粒粒径及密度的增大而增大。其次,考察了液体黏度对流体力学性能的影响,结果表明,当液体黏度分别为234.6 m Pa·s、22.94 m Pa·s及2.501 m Pa·s时,气含率和循环液速均随表观气速的增大而增大;当表观气速恒定时,气含率和循环液速均会随液相黏度的增大而降低。高液相黏度可明显促进固体颗粒的轴向均匀分布,黏度较低时此作用并不明显。最后,考察了采用喷射式惯性分离结构的新型外环流气升式反应器Ⅱ的液固分离能力及流体力学性能。循环性能定性测试表明停留在此反应器内的固体最小粒径为11.15μm,最大处理量为0.6 m3/h。气含率、循环液速、体积传质系数均会随表观气速的增大而增大;加入固体颗粒后,气含率、循环液速、体积传质系数相比于气-液两相系统内均会降低。固体轴向浓度会随表观气速的增大而增大,而固体轴向浓度分布的不均匀性则随表观气速的增大而降低。根据不同实验条件下的实验结果对气含率、循环液速、体积传质系数进行拟合,得到了相应的经验公式,为外循环浆态床的设计、优化和放大提供了依据。

关键词：气升式外环流反应器流体力学性能惯性分离器颗粒物性液体黏度

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双流道污水泵内非定常压力脉动特性研究

振动与冲击 2016年第14期35卷 155-162,221页

作者：谈明高丁荣刘厚林吴贤芳董亮江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

基于拓展的标准k-ε湍流模型和Mixture多相流模型,对双流道污水泵内非定常压力脉动进行了数值模拟,计算结果与试验结果较为吻合,数值计算模型和方法可靠性高。在泵蜗壳内设置了监测点来分析不同颗粒粒径和颗粒体积分数时压力脉动的变化... 详细信息

基于拓展的标准k-ε湍流模型和Mixture多相流模型,对双流道污水泵内非定常压力脉动进行了数值模拟,计算结果与试验结果较为吻合,数值计算模型和方法可靠性高。在泵蜗壳内设置了监测点来分析不同颗粒粒径和颗粒体积分数时压力脉动的变化。结果表明:颗粒物性对泵内压力脉动影响明显,加入粒径0.5 mm、体积分数5%的颗粒后蜗壳周向压力脉动强度有减弱的趋势且最大减小了34.80%。隔舌下端与蜗壳出口成15°夹角的TP1点因受隔舌处回流影响主频大多不是叶频,而正对隔舌的TP2点和隔舌上端第9断面的TP3点压力脉动主频均为叶频。颗粒在TP3点处发生沉降离析导致静压波动异常,颗粒体积分数一定时选择合适的粒径或粒径一定时适当增大两相流输送浓度都能有效降低压力脉动强度。

关键词：双流道污水泵压力脉动颗粒物性回流叶频

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双流道污水泵内非定常径向力特性研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第12期43卷 42-47页

作者：谈明高丁荣刘厚林吴贤芳江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

为研究双流道污水泵叶轮径向力非定常特性,采用Mixture多相流模型对泵内固液两相流进行了非定常数值计算,研究了运行工况、颗粒物性和叶轮外径等参数对泵径向力的影响,并进行了试验验证.结果表明:各参数方案下径向力基本呈椭圆形分布;... 详细信息

为研究双流道污水泵叶轮径向力非定常特性,采用Mixture多相流模型对泵内固液两相流进行了非定常数值计算,研究了运行工况、颗粒物性和叶轮外径等参数对泵径向力的影响,并进行了试验验证.结果表明:各参数方案下径向力基本呈椭圆形分布;随流量增大,平均径向力峰值、径向力及其波动幅度均先减小后增大,径向力矢量中心从坐标系第二象限向第四象限移动;颗粒体积分数一定时选择合适的输送粒径,或粒径一定时选择合适的输送浓度,都能减小径向力,且相比清水工况径向力最大均可减小5.8%;随叶轮外径增大,径向力峰值及径向力变化幅度清水时均逐渐变小,而加入颗粒后则先减小后增大;各外径下径向力在原点附近分布较集中,而在远离原点的第四象限内分布较稀疏.

关键词：双流道污水泵固液两相流运行工况颗粒物性叶轮外径径向力

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大颗粒振动流化床与水平管平均传热特性研究

热能动力工程 2008年第4期23卷 387-390页

作者：朱学军叶世超石进霞杨冰释四川大学化工学院四川成都610065

在二维流化床(240mm×80mm)中,以平均粒径dp为0.71、1.83mm的玻璃珠和1.66mm的小米为物料,研究了振动流化床与浸没水平管间传热规律;考察了气速、振动频率、床高和水平管管径等因素对平均传热系数的影响。结果表明:随着振动频率的增加... 详细信息

在二维流化床(240mm×80mm)中,以平均粒径dp为0.71、1.83mm的玻璃珠和1.66mm的小米为物料,研究了振动流化床与浸没水平管间传热规律;考察了气速、振动频率、床高和水平管管径等因素对平均传热系数的影响。结果表明:随着振动频率的增加最佳的气速可以降低,随着气速的增加最佳振动频率同样可以降低;平均传热系数随颗粒粒径减小而增加;颗粒热物理性质和管径对平均传热系数也有较大影响。通过实验数据得到了计算平均传热系数的关联式,计算值与实验值吻合较好,误差在±10%范围内。结果可为带浸没水平管的振动流化床设计和研究提供参考。

关键词：振动流化床平均传热系数颗粒物性最小流化速度

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双叶片离心泵内固液两相流径向力特性研究

中国农村水利水电 2019年第6期 111-115页

作者：邱勇张可可唐晓晨吴贤芳谈明高江苏振华泵业股份有限公司江苏泰州225500 江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

径向力特性是泵运行稳定性的一个重要指标。为了研究固体颗粒物性对固液两相流泵径向力的影响,采用Mixture多相流模型对双叶片泵内部流动进行三维非定常模拟计算,并分析了不同工况和颗粒物性下泵径向力特性的变化规律。研究结果表明:固... 详细信息

径向力特性是泵运行稳定性的一个重要指标。为了研究固体颗粒物性对固液两相流泵径向力的影响,采用Mixture多相流模型对双叶片泵内部流动进行三维非定常模拟计算,并分析了不同工况和颗粒物性下泵径向力特性的变化规律。研究结果表明:固液两相流工况时的叶轮径向力峰值及其峰峰值均比对应流量的清水工况时要大,最大增幅分别达到7.8%和8.2%;两相流条件下,一个叶轮旋转周期内前后半个周期的叶轮径向力分布重合部分均较少;随颗粒密度、体积分数和粒径的增大,叶轮径向力大小和方向波动的越来越剧烈,叶轮径向力矢量中心有从坐标系第二象限向第四象限移动的趋势。

关键词：双叶片泵颗粒物性固液两相流径向力数值模拟

基于多孔介质模型的滴流床内液相分布特性的研究

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基于多孔介质模型的滴流床内液相分布特性的研究

作者：蔡凯华西安理工大学

学位级别：硕士

滴流床反应器普遍被应用在石油炼制、石油化工、以及废水净化等过程中,用来分离有机污染物。滴流床催化剂床层内的液相分布均匀性是影响其反应效率和可靠性的主要因素,也是滴流床结构和运行参数优化的关键指标。本文将滴流床内的催化剂... 详细信息

滴流床反应器普遍被应用在石油炼制、石油化工、以及废水净化等过程中,用来分离有机污染物。滴流床催化剂床层内的液相分布均匀性是影响其反应效率和可靠性的主要因素,也是滴流床结构和运行参数优化的关键指标。本文将滴流床内的催化剂床层等效为固体颗粒堆积的多孔介质,从而利用多孔介质模型对催化剂固定床层内的气液两相流动进行了数值模拟,获得了在不同催化剂颗粒直径、分流器结构及液相流率条件下滴流床内的液相体积分数的分布云图。在此基础上,本文将液相体积分数的均方差作为滴流床各截面内液相偏流度的评价指标,以实现对滴流床液相分布均匀性的量化评价,并与实验结果进行了比较。结果表明,颗粒直径较小时,颗粒间的间隙较小,粒子间隙的毛细管力较大,促进了液体的分散并阻碍了局部液体流路的形成,因此偏流度值相对较小,液相分布均匀性较好。此外,当入口流量较大时,液相的流动速度增大,液固两相间的冲突加剧,增大了液相在径向上的分散速度,从而改善了液相的分布均匀性。分流器结构对液相分布均匀性的影响与流量的影响相似,相同条件下采用单孔入口时液相的流动速度增大,因而偏流度较小,分布均匀性较好。本文通过数值模拟和实验的比较对滴流床内颗粒直径、入口流量以及分流器结构对液相分布的影响规律进行了研究,可为滴流床反应器的结构和运行参数优化提供一定的理论和数据支持。

关键词：固定床反应器颗粒物性数值模拟偏流度

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气流粉碎对粉体物性的影响及破碎机理研究

气流粉碎对粉体物性的影响及破碎机理研究

作者：苏偲禹大连理工大学

学位级别：硕士

气流粉碎技术随着工业生产的发展和对物料要求的提高,越来越受到人们的重视,成为生产过程中极其重要的一种工艺。气流粉碎具有粉碎后所得的产品粒径小,可到达微米级别,粒度分布较窄、纯度高、分散性好等优点,且适用于低熔点物料的粉碎... 详细信息

气流粉碎技术随着工业生产的发展和对物料要求的提高,越来越受到人们的重视,成为生产过程中极其重要的一种工艺。气流粉碎具有粉碎后所得的产品粒径小,可到达微米级别,粒度分布较窄、纯度高、分散性好等优点,且适用于低熔点物料的粉碎。但在生产应用过程中往往依赖经验调控,还存在对粉碎过程中的工艺参数的控制缺少相关的实验结果和理论指导的问题,导致生产效率较低,同时也会加大生产成本。目前关于流化床气流粉碎过程中不同物料的粉碎机制的研究较少,而经气流粉碎后所得粉体的物性和产品的性能是与其粉碎机理密不可分的。因此,应加强此方面的研究。本学位论文通过用对喷式流化床气流粉碎机对淀粉、秸秆、枸杞、酵母菌等多种物料进行粉碎,探究了气流粉碎对Molerus粉体类型、粉体流动性以及粉体堆积密度与可压缩性的的影响;研究了在气流粉碎过程中气体压力、分级机转速等粉碎参数对于不同类型粉体粒径分布的影响;对不同工况下经气流粉碎后的粉体物料的溶解度、膨胀度、持水能力、脂肪结合能力等粉体性能进行了测量,探究了不同气流粉碎参数对粉体性能的影响。最后,本学位论文还将实验研究与粒数衡算模型相结合,通过对不同操作条件下的实验结果进行计算,得出了不同粒级的选择函数和破碎函数,并对不同粒级颗粒的粉碎机理和粉碎规律进行了分析。研究结果表明,经气流粉碎后,不同粉体物料的Molerus粉体类型变化规律不同。其中,酵母菌粉由MolerusⅠ类粉体转变为MolerusⅢ类粉体,秸秆粉末则显示出从MolerusⅢ类粉体向MolerusⅠ类粉体转变的趋势。气流粉碎对不同粉体的流动性、堆积密度与可压缩性的影响也呈现出相应的差异性。经气流粉碎后得到的颗粒粒径随着系统进气压力的提高而减小。但当进气压力达到一定数值后,粒径变化曲线逐渐趋于平缓,气体压力对粉碎后粒径的影响变的很小,此时进一步提高进气压力对粉碎效果并没有明显改善。与此同时,随着分级机转速的提高,经气流粉碎后得到的颗粒粒径变小,且颗粒粒度分布变窄。此外,粉碎后不同粉体物料的溶解度、膨胀度、持水能力、脂肪结合能力等物性均比粉碎前有所提高,表明气流粉碎可以有效改善粉体各项性能。在气流粉碎时,随着粉体颗粒粒径的增加,Kapur函数的绝对值增大,颗粒的破碎速率增大。这是因为大颗粒的缺陷和裂纹较多,粉碎所需要的能量少,所以破碎速率快。随着进气压力的提高,较粗粒级颗粒的选择函数先增加后减少,而较细颗粒的选择函数变化不大。随着进料量的增大,颗粒的选择函数显示出先增大,后减小的规律。通过对破碎函数的分析得出粉体颗粒在流化床气流粉碎机中主要的破碎方式是剪切和碰撞。具体的,对于较粗的颗粒来说,主要粉碎方式是剪切破碎。而较细的颗粒由于内部缺陷和裂纹少,相对于大颗粒来说更难被粉碎,粉碎需要较多的能量,所以较细的颗粒粉碎方式主要是颗粒间的碰撞破碎。

关键词：气流粉碎流化床颗粒物性粒度分布破碎函数