气液分配器碎流板结构优化与数值模拟

气液分配器是气-液-固三相反应器的重要内构件,其主要作用是充分混合气液两相,将其均匀喷洒到固相床层。目前在石油化工领域被广泛应用的BL型气液分配器存在喷洒角度小等问题。为此,设计了一种利用开孔平面和锥面封闭降液管出口的碎流板结构,并采用计算流体力学方法对比分析了改进前后分配器的流体力学性能。结果表明:原结构中,直接穿过碎流板的中心流量占总流量的99.8%,这部分液体在后续空间很难分散;在原结构上增设锥面,形成封闭式碎流板后,中心流量有效降低,侧边流量明显增大,液相在整个截面分布更加均匀,分配器性能明显提升。在开孔面积不变的条件下,底面和侧锥面的最佳开孔数量均为24,最佳侧锥角为77°。其中,调整侧锥面的结构能更好地增大喷洒量,液相分布也更加均匀。

管式气液分配器数值模拟研究

气液分配器是固定床加氢反应器的重要内构件。选用欧拉-欧拉多相流模型和RNGk-ε湍流模型对管式分配器性能进行数值模拟,对比了3种分配器加碎流板和不加碎流板时的分配性能。结果表明:增设碎流板后,分配器的分配性能显著提高,但分配器的压降增加;侧圆孔90°交叉布置加碎流板的斜口管分配器分配性能最佳;增设碎流板后,气体进入分配器的方式及溢流孔的布置方式对分配器分配性能的影响大大降低。