提升管CSVQS环流预汽提器的CFD优化

针对原结构尺寸的环流预汽提器实现中心气升式环流时颗粒分布不均匀,环流效果较差,基于欧拉-欧拉双流体模型,应用CFD软件,对提升管CSVQS的环流预汽提器的结构进行了优化。结果表明,随着径高比D/H的增加,导流筒区与环隙区的固含率呈增加趋势;但若D/H过大,却不利于环流,取D/H=0.65~0.69。与原结构相比,当环隙区面积与导流筒区面积比S1/S2=0.97时,颗粒分布明显均匀,环流效果较好,有利于环流床内的气固充分混合接触,取S1/S2=0.95~0.99。与导流筒径高比和环隙区面积与导流筒区面积比相比,导流筒下端距莲蓬式气体分布器的距离H1对颗粒分布的影响较小,但当H1=120mm时,导流筒区和环隙区的颗粒分布更接近静床层时的颗粒分布,取H1=115~125mm。

环流预汽提组合旋流快分系统粒级效率的三区计算模型

在大型提升管冷模实验装置上,系统地考查了带有环流预汽提的旋流快分（CVQS）系统的气相流场和粒级效率。结果表明,随着旋流快分系统喷出口气速的增加,粒径小于7μm颗粒的粒级效率的变化较小,7-20μm颗粒的粒级效率逐渐变小,而超过20μm颗粒的粒级效率则逐渐增大。根据CVQS快分系统的气固分离原理和结构特点,建立了计算CVQS系统粒级效率的三区模型。计算结果表明,在颗粒粒径大于20μm时,模型预测的粒级效率与实验值吻合较好,其最大相对偏差不超过6.1%;在颗粒粒径小于20μm时,模型计算的粒级效率与实验值相差较大,其相对偏差在45.7%-80.3%之间变化,并且随着颗粒粒径的减小,其相对偏差逐渐增加。模型对于主要用于分离20μm以上颗粒的CVQS系统的工程设计,具有重要参考价值。

提升管CSVQS系统预汽提段颗粒速度和停留时间分布

在一套φ600 mm CSVQS的环流预汽提段冷态实验床装置上,在导流筒区气速为0.2 m·s-1和0.3 m·s-1,环隙区气速为0.03 m·s-1和0.07 m·s-1,汽提段气速为0和0.13 m·s-1时,考察了预汽提导流筒区和环隙区的颗粒速度分布,同时在上述条件下,根据提出的计算方法,考察了由提升管引入环流预汽提段颗粒的平均停留时间分布。结果表明,在上述几种操作条件下,预汽提段均为中心气升式环流,汽提段气体大部分进入导流筒区。在导流筒区气速相同时,在无汽提风时,导流筒区颗粒速度随环隙区气速的增加沿径向由陡峭分布转变为平缓分布;在有汽提风时,导流筒区颗粒速度径向分布随环隙区气速的变化很小。在环隙区气速相同时,在有汽提风时,导流筒区颗粒速度随其气速的增加由平缓分布转变为陡峭分布;在无汽提风时,两种导流筒区气速下的颗粒速度径向分布均比较陡峭。与导流筒区相比,环隙区颗粒速度径向分布几乎不随操作条件的不同而变化。随着导流筒气速的增加或环隙气速的降低,颗粒平均停留时间分布变窄,质量分数降低;随着颗粒循环强度的增加,颗粒平均停留时间分布变窄;质量分数变化不一。

环流预汽提组合旋流快分系统分离性能的实验研究

针对新型旋流快分器与密相环流预汽提器的优良特性,将两者耦合成一套完整的快分系统.通过大型冷模实验,研究了该快分系统的分离特性,并考察了操作条件对系统快分效率及快分压降的影响规律.结果表明,该系统能较好地实现气固高效分离,具有较大的操作弹性和优良的操作稳定性,冷态下分离效率在98.5%以上,最高可达99.93%,快分压降分布合理.根据实验结果,得到该系统分离效率及压降的经验模型,计算值与实验值吻合较好.

CSC快分系统特点与应用及防焦措施探讨

提升管出口CSC(Circulating-Stripping Cyclone)快分系统具有高分离效率、良好的操作弹性及稳定性而在催化裂化装置上得到广泛的应用。其设计的工作原理是在粗旋下部设置一个密相环流式预汽提器,通过改变内外环的汽提蒸汽量来调整内外环的密度差,使催化剂在内外环之间形成密相环流动,以实现降低蒸汽用量、提高汽提效率的目的。工业应用中影响CSC系统性能的因素主要有内外环蒸汽流量、结焦及磨损等。其中,结焦问题是一个大问题,总结认为通过优化原料、选择合适的雾化喷嘴、采用预提升技术、加注反应终止剂、减小汽提蒸汽与油气的温差、停电事故处理时及时将沉降器中的催化剂转出等措施,可以有效防止(或减少)CSC系统结焦问题。