基于图像法的甲醇制烯烃流化床反应器内催化剂颗粒输送分离高度的研究

甲醇制烯烃(MTO)生产过程中,输送分离高度直接影响反应器和再生器的结构尺寸、相关位置及催化剂的损失等。使用平均粒径为90 mm的工业MTO催化剂颗粒,在覫90 mm×1 000 mm的有机玻璃冷态试验台上对催化剂颗粒的浓度分布和输送分离高度随流化气速的变化情况进行研究。采用粒子图像测速技术获取冷态床的实验图像,并通过数字图像处理技术最终获得MTO催化剂颗粒的浓度分布。在此基础上建立数学模型,进行计算回归,得到其与催化剂颗粒输送分离高度的实验关联式。

气固流化床中双组分混合颗粒的流态化特性

在一套ф500mm×12500mm大型有机玻璃冷模实验装置中,采用FXC-П/32型压力巡检仪测量了双组分混合颗粒体系沿流化床轴向的颗粒浓度分布,采用容积法测量了不同操作条件下自由空域内双组分混合颗粒的饱和夹带量,并根据稀相空间的轴向颗粒浓度获得了双组分混合颗粒的输送分离高度(TDH)。实验结果表明:混合颗粒在密相床的平均空隙率在小颗粒质量分数为0.4时存在一最小值;双组分混合颗粒的TDH随表观气速的增加而增大,随小颗粒质量分数的增加也增大。在自由空域内双组分混合颗粒的饱和夹带量随表观气速的增加而增加,当表观气速小于0.6m·s-1时,随表观气速增加明显;当表观气速大于0.6m·s-1时,增加趋势减缓。而当表观气速小于0.5m·s-1时,双组分混合颗粒的饱和夹带量随小颗粒质量分数增加,变化趋势不明显;当表观气速大于0.5m·s-1时,则随小颗粒质量分数的增加而增大明显。通过对实验结果的分析,建立了双组分混合颗粒TDH的数学模型,模型值与实验值吻合较好。

FCC循环湍流流化床TDH计算的新模型

从稀相区的湍流扩散机理出发 ,推导并建立了涉及到密相区气泡运动规律、弹溅区规律及稀相区颗粒运动规律的 TDH计算的新模型 ,进一步在一套 870 m m× 110 0 0 mm / 710 mm× 4 0 0 0 m m大型有机玻璃湍流流化床中对所建立的模型进行了实验检验。检验结果表明 。

油页岩热解飞灰颗粒流化夹带特性

在一套准φ80mm×4090mm有机玻璃冷模试验装置中,以油页岩热解飞灰为试验物料,使用在线压力采集系统,测定了流化床轴向平均颗粒密度分布,根据稀相空间平均颗粒密度获得了输送分离高度(TDH)和气体饱和夹带量(εp∞),并与FCC催化剂颗粒的流化夹带特性进行了对比。试验结果表明,对于密度相近的两种物料,尽管油页岩热解飞灰的平均粒径小于FCC催化剂,但同一表观气速下流化床内各截面平均颗粒密度均低于FCC催化剂。表观气速较低时(u=0.22m/s),两种物料的TDH和气体饱和夹带量基本相等;随着气速的提高,FCC催化剂的TDH和气体饱和夹带量逐渐高于油页岩热解飞灰;当表观气速大于0.88m/s时,油页岩热解飞灰的TDH逐渐接近于FCC催化剂。对试验结果进行关联分析后,建立了油页岩热解飞灰TDH和气体饱和夹带量的经验模型,计算值与试验值吻合较好。