喷雾造粒塔内气固两相流动的数值模拟.pdfVIP

·中国颗粒学会第六届学术年会嘎海峡两岸颗粒技术研讨会 6“AnnualConferenceofChinese cum on 2008年12月 Particle acrossTaiwanStraits SocietyofPaaicuologySymposiumTechnology 喷雾造粒塔内气固两相流动的数值模拟 王娟， 毛羽， 吴一琼 【中国石油大学(北京)重质油加工国家重点实验室，北京102249) 摘要：本文采用后一占湍流模犁和欧拉多相流模犁对一种喷雾造粒塔中气固两相流场进行了数值模拟，得到了喷雾 造粒塔内全部气固两相流动细节，并考察了不同结构参数和操作参数条件下喷雾造粒塔的分离效率．研究表明，喷雾 造粒塔内的流场为旋转流场，可分为内旋上升流动和外旋下降流动．操作气量、固相介质及分布器结构形式等参数均 对分离效率有很大影响． 关键词：喷雾；造粒塔；气固流动；数值模拟；分离效率 1 前言 然后经固相排料口排出装置，进行输送包装．而气相溶 剂则沿中心的负压区向上流动，经装置上部的气相排出 溶剂脱沥青是以液态的丙烷等小分子烃类为抽提 口排出装置，进行循环使用． 溶剂，将渣油分离成残炭、重金属、硫和氮含量均较低 8 的脱沥青油和分‘油分”较少的脱油沥青的工艺过程．溶 剂脱沥青后，溶剂回收部分的投资和操作费用对整个装 置的经济效益有重要影响．在超临界条件下，溶剂的密 度对温度、压力的变化比较敏感，通过恒压升温或恒温 降压，使得溶剂对溶质的溶解能力大大降低，溶剂和溶 质分离，达到回收溶剂的目的【1。2】． 喷雾造粒塔内沥青和戊烷的混合物在超临界的条 件下，沥青析出变成固体颗粒，戊烷闪蒸成气体，通过 合理的组织喷雾造粒塔内流体的流动达到气固分离的 目的，萃取剂戊烷可以回收使用．喷雾造粒塔的气固分 离性能可以采用数值模拟技术研究，研究塔内流体的流 动规律，优化分离器的结构，具有重要的工程应用价值． 本文采用Fluent软件对喷雾造粒塔进行了流场仿真和 结构优化，为分离器的结构设计与选型提供了参考． 2物理模型及边界条件 2．1物理模型 喷雾造粒塔结构如图l所示，由进料管、分布器、 l一进料臀2一分布器3一简体4-锥体 简体、锥体、过渡段、沉降罐、排料口和气体出口组成． 5一过渡段6-沉降罐7一排料口8一气体出口 1一feedinlet2--distributor section4--conesection 液相溶剂与固体沥青颗粒的混合物经进料管进入喷雾 3--cylinder 5--transitionsection6--sedimentationtank7--feedoutlet 8一g鹪 造粒塔分布器，混合物料通过每个喷嘴喷入造粒塔，液 outlet 相溶剂在高温高压下发生闪蒸汽化，沥青则成为固体颗 图l喷雾造粒塔结构示意图 Schematicof tower