旋流反应器内颗粒停留时间分布CFD模拟.pdf

第 43卷 第 1期 石 油 化 工 设 备 Vo1．43 NO．1 2Ol4年 1月 PETRO—CHEMICAIEQUIPMENT Jan．2o14 文章编号：1000—7466(2014)01_0009—05 旋流反应器 内颗粒停留时间分布的CFD模拟 黄 峰 ，孙治谦 ，王振波 ，王 亮。，张玉春 ，金有海 (1．中国石油大学 (华东)化学工程学院，山东 青岛 266580； 2．中国石油 大港石化公司 第一联合车间，天津 300280) 摘要：采用欧拉双流体模型对旋流反应器 内气固两相流动进行数值模拟，附加无反应组分输运方 程研究颗粒停 留时间分布 (RTD)，并考察 了操作参数和催化剂粒径对 RTD的影响。结果表明，旋 流反应器内RTD曲线为单峰分布 ，切向入 口气速越大，颗粒 RTD无因次方差减小，流动越接近平 推流。增大颗粒循环量可减少颗粒平均停 留时间，但加剧 了颗粒返混。此外，平均停 留时间随颗粒 粒径增大，呈现 出先增大后减小的趋势，且颗粒越小，返混越严重。 关键词：旋流反应器；CFD模拟；停留时间；返混 中图分类号：TQ050．2；TE966 文献标志码 ：A d0j：10．3969／j．issn．1000—7466．2014．01．002 CFD SimulationofParticleResidenceTimeDistributioninCycloneReactor HUANG Feng ，SUN Zhi—qian 。WANG Zhen—bo ， WANG Liang ，ZHANG Yu—chun ，JIN You—hai (1．InstituteofChemicalTechnology，ChinaUniversityofPetroleum (EastChina)， Qingdao266580，China；2．DagangPetrochemicalCompanyofCNPC，Tianjin300280，China) Abstract：Gas—solidtwo—phaseflow ofcyclonereactorwassimulatedwiththeEu1erdoubleflUid model，and theparticleRTD (residencetimedistribution)in thereactorwasstudiedbyusing speciestransportequationwith noreaction．EffectsOfoperatingparametersandcatalystsizeon RTD wereinvestigated．Theresultsshow thattheparticleRTD curvesofcyclonereactorareuni— moda1．W iththegasvelocityoftangentialinletincreased，theparticleRTD dimensionlessvari— ancedecreases，andparticleflow trendstOplugflow．Increasingtheparticlecirculation can re— ducethemeanresidencetimebutaggravatebackmixing．Itisfoundthat，theparticlemeanresi— dencetimeincreasesfirstandthen decreaseswiththeincreaseoftheparticlesize，and thesmall particlesaremorelikelytobebackmixing． Keywords：cyclonereactor；CFD simulation；r