新型MTO反应器内颗粒流动特性实验研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:sst3562008
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国内一些学者在气-固体系中安装了环流反应器,并研制出各种结构的气固环流反应器。传统的MTO反应器底部密相区为湍流床,当表观气速超过1.0 m/s时,大量的颗粒被夹带进入到稀相区;在传统流化床的床层上部增加提升管,能够快速引出反应产物,从而减少停留时间,抑制副反应,实现精确控制反应产物的目的。本文在一套底部分别为环流床和自由床的MTO耦合反应器冷态实验装置上,通过实验分别考察了上述两种反应器床层内的颗粒流动特性,确定适合进行MTO反应的反应器形式,为MTO耦合反应器的工业设计和放大提供基础数据,研究结果表明:(1)本文提出的根据提升管气速和充分发展区的压降计算提升管循环量的关联式,通过在提升管冷模实验装置上对其进行验证,得到的计算值与实测值最大平均相对误差为12.51%,即证明了该关联式具有较高的准确性。(2)环流床颗粒密度沿径向分布均匀范围较自由床宽,环流床比自由床更加有利于颗粒和气体的充分接触和混合。相同工况下,自由床提升管循环量大于环流床,且自由床和环流床提升管循环量都随着静床层高度的增加而增加(3)自由床和环流床颗粒整体返混比沿轴向呈先增大后减小的趋势。环流床稀相分离区颗粒局部返混比沿径向均呈中心区较低、边壁区较高的抛物线分布。对于自由床,高的表观气速下,自由床稀相分离区颗粒局部返混比沿径向均呈抛物线分布;低的表观气速较,高的轴向位置,局部返混比沿径向却近似呈中心和边壁高、中部较低的W较形分布(4)在同等的流化风量条件下,环流床比自由床先开始进入湍动流态化,且在床层完全湍动之前,环流床的湍动空间空间大小明显大于自由床。(5)环隙区颗粒环流速度随轴向的高度增加而增加,在环隙气速一定时,环隙区颗粒环流速度随导流筒气速增大而增大。导流筒颗粒向上环流速度沿轴向分布呈先增大后减小的趋势,颗粒环流量随着环隙气速的增加呈现先增大后减小的变化趋势。
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