环管反应器中液固两相传递特性的研究-化学工程与技术专业论文.docxVIP

浙江大学博}学位论文液相速度基本相同，两者之间的滑移速度可以忽略；液相和固体颗粒相湍动能在 浙江大学博}学位论文 液相速度基本相同，两者之间的滑移速度可以忽略；液相和固体颗粒相湍动能在 弯管不同位置分布不均，管壁附近，湍动能较大，而在管内部存在一个湍动能较 小区域。在同一截面位置，随着浆液速度增大，管道内湍动能明显增强。 3．在Euler—Euler双流体动量传递模型的基础上，根据环管反应器内聚合动 力学特点建立内液固两相传质模型，对工业烯烃聚合环管反应器内传质规律进行 研究：浆液固含率模拟值与工业现场值吻合，以颗粒动力学为基础的环管反应器 传质模型能有效地模拟环管反应器内传质过程。模拟结果表明，环管反应器内固 体颗粒相体积分数分布并不是一样的，在上升段，固体颗粒相体积分布是均匀的， 而在弯管段沿着流动方向趋向不均匀，也必然影响到下降段不再呈均匀分布，但 随着下降流动，管内颗粒浓度趋向均匀；在弯管段，在同一截面位置，随着浆液 速度或颗粒直径增大，管道内二次流对浆液流动的作用明显增强，使得弯管外侧 壁上固体颗粒相浓度增大，管道内固相分布也更加不均匀。 4．在Euler．Euler双流体动量传递模型和环管反应器聚合传质模型的基础 上，考虑了反应器内液固两相的传热过程，建立了环管反应器的数学模型，对工 业烯烃聚合环管反应器内流动、传热和传质及聚合反应过程进行了研究。反应器 内浆液温度的模拟值与工业现场值吻合，说明所建立的环管反应器数学模型是有 效的。模拟结果表明，环管反应器温度与物料浓度存在不均匀分布。在上升段， 温度分布呈中心对称，而在弯管段就不再呈中心对称，下降段的温度因弯管段的 不均匀分布而不再呈中心对称分布；随着浆液入口速度或入口固体颗粒相体积分 数的增加，环管反应器上升直管段，弯管段以及下降直管段温度降低；管壁冷却 水温度不同，对环管反应器内冷却能力也不同，在反应器内相同的释放热量情况 下，冷却水温度越低，对反应器内物料的冷却能力就越强。 关键词：多相流，环管反应器，颗粒动力学，双流体模型，传质模型，传热模型， 计算流体力学，数值模拟 Ⅱ AbstractAbstract Abstract Abstract Multiphase flow was a fundamental physical phenomenon in the natural world and was widely applied in the fields of industry,agriculture，national defense and environmental protection．In a long time，multiphase flow reaction engineering Was considered a discipline area which was very difficult to be described and disposed by mathematic simulation and accurate test．It involves fluid dynamics，thermodynamics， heat transfer,mass transfer,chemical reaction and rheology．There are many problems to be solved in the multiphase flow reaction engineering,which was full of challenge． The thesis established a mathematic model of loop reactor based on the kinetic theory of granular,two—fluid model，mass transfer model and liquid-solid heat transfer model， and investigated the multiphase flow transport characteristics of momentum，heat and mass and polymerization behaviors of propylene． The ereative works of the thesis could be summarized as following： 1．An Euler-Euler two—fluid model based on the kinetics of granular Was built tu study the flow patterns of liquid-solid two—phase f