操作参数对催化裂解旋流反应器流动梯度场的影响

发布时间：2022-01-07 20:46

　　为揭示旋流反应器内生物质热解气与催化剂的混合流动状态,加速生物质热解气的催化裂解,利用本实验室自制的生物质催化裂解旋流反应器,采用k-ε模型与Eulerian双流体模型进行模拟分析,研究了入口气速和催化剂粒径对反应器内的固相体积分数、压力、速度的影响规律,并进行了实验验证。结果表明:速度变量下,轴向气相速度的改变对于反应器内的体积分数分布影响较小,而切向气相速度的影响较大。接触主反应区内,催化剂粒径为10μm左右时,混合程度最优;在反应分离耦合区内,颗粒粒径改变对分离效果无显著影响。4种催化剂粒径工况下,粒径10μm状态更有利于气固两相的分离;入口速度改变时,较大的切向入口速度可导致气体流量增大,有利于反应器内的气固流动,提升气固分离效果。 

【文章来源】：山东理工大学学报(自然科学版). 2020,34(04)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

反应器示意图

为了更好地研究新型生物质催化裂解旋流反应器的气固分布特征,本文模型以接触主反应区顶点中心为坐标原点,其中Z轴竖直向上,主要分为上半部分的接触主反应区与下半部分的反应分离耦合区,计算区域如图2所示。利用Gambit对新型生物质催化裂解旋流反应器进行结构化网格划分,最终网格总数量为32.8万。1.2 计算方法

为验证计算方法的有效性,对空气密度ρair=1.29 kg?m-3,催化剂颗粒密度ρcat=1000 kg?m-3,催化剂粒径dp=0.01 mm, 入口固相体积分数e=0.1,速度v2工况下的数值模拟计算结果与实验数据进行了对比,如图3所示。并采用智能型七孔球探针测试仪对反应器内Z=-400 mm截面上的速度进行测量,得到轴向速度va与切向速度vt值,经分析得实验值与模拟值的误差在5%之内。2.2 反应器内固相体积分数分布情况

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]生物质热裂解机理试验研究[D]. 谭洪.浙江大学 2005



本文编号：3575241