离心双涡流快速热解器的场流机制及协同强化传热

下行床是热解工艺的良好载体,但固含率低制约了传热速率的提高。对此,提出离心双涡流快速热解器(CDVFP)的构想予以解决。采用计算流体力学耦合离散单元法(CFD-DEM)研究CDVFP中气固两相的时空特征和传热过程。结果表明:离心力“场”对双涡“流”的削弱造成气固动量交换规律的逆转。气旋尾端以上,气流结构接近兰金涡,气流向颗粒传递动量;气旋尾端以下,气速低于颗粒速度,动量传递方向逆转。“场”将颗粒聚集在器壁,“流”减缓了颗粒下行速度,局部固含率得以提升。虽然CDVFP中二元颗粒混合的均匀性低于传统下行床,但传热速率更高且热损耗少,设备高度可因此削减约3/4.离心力场与双涡流的协同作用强化了下行床中二元颗粒间的传热。