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柱状催化剂颗粒随机堆积固定床反应器甲烷化过程模拟及床层结构优化

本文以柱状催化剂随机堆积的固定床反应器为研究对象,对床层的颗粒堆积结构、流场流动及甲烷化反应过程做了模拟研究。主要工作和结论如下:(1)根据实际催化剂的尺寸,利用DEM软件,建立了实际形状下柱状催化剂三维模型,保障了后期计算结果的可靠性。(2)采用CFD-DEM的方法,对柱状催化剂随机堆积的固定床进行冷态模拟,结果表明,此方法能够较好地模拟柱状催剂床层堆积过程及流场分布特性。(3)冷态下,通过CFD-DEM耦合方法对催化剂颗粒堆积结构的影响因素和床层内部流场特性进行模拟研究。(1)改变床层的直径与催化剂的直径的比值N,对直径比分别为3、5、10、20的催化剂床层进行流场特性数值模拟。结果表明,当N=5时,床层内部的流体流动较平稳均匀,波动幅度较小,有利于流体传质传热。(2)改变催化剂床层的高与床层直径的比值,即高径比H/D,对高径比分别为0.5、1、2、3、4催化剂床层内部流场特性进行数值模拟,结果表明,高径比H/D值越大,即床  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

新疆大学
新疆大学

甲烷化固定床反应器化学反应模拟及结构优化

针对我国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋,通过煤炭资源清洁转化的工艺,将资源优势转化成经济优势。在煤制天然气甲烷化工艺过程中,甲烷化反应器作为该过程的核心设备,因其强放热且热量难以移出的特点成为研究的重点对象。对于甲烷化反应器内部特征参数场分布的研究,能够间接的反映出反应器内部化学反应情况,对于实现甲烷化反应器结构优化和化学反应强化有重要意义。实测方法无法直接测得反应器内部连续的特征参数分布,采用计算机模拟的方法能够比较准确、全面地反映出整个反应器内部特征参数连续性分布情况。冷态下,通过数值模拟的方法,获得了床层在径向和轴向上的速度、空隙率、压力分布规律,拟合了床层空隙率径向、轴向分布函数,将实验结果与模拟结果进行对比,验证了模拟结果的准确性。探究了壁效应对催化剂床层堆积结构及其特征参数分布的影响,确定了壁效应的影响范围。研究了重力、管径比以及催化剂颗粒的粒径分布函数对于床层内部堆积结构及流场分布的影响。热态下,通过对随机堆积催化...  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

《山东化工》2019年24期
山东化工

加工不同原料时润滑油加氢装置反应器床层的变化

润滑油加氢装置反应器的床层温升和急冷氢量反映了加氢反应的剧烈程度,通过研究DCS趋势图发现,加氢反应主要发生在处理反应器上。在加工不...  (本文共3页) 阅读全文>>

《山东工程学院学报》1996年01期
山东工程学院学报

脉动流化床床层的膨胀与混合

本文分析了脉动流化床床层膨胀与混合的特点。认为对应于同样的气流量,...  (本文共6页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

垃圾焚烧炉床层数值模拟软件开发与计算分析

垃圾焚烧技术因其快速减容、能源回收等优点成为生活垃圾无害化处理的趋势,采用数值模拟的手段具体解析垃圾在焚烧炉内的焚烧状况,对优化焚烧工况,提高焚烧效率有重要意义。焚烧炉内的模拟研究工作多数为借助商业软件研究炉膛气相部分的燃烧情况,而对于炉排上床层气固两相焚烧模拟的工作鲜有开展。针对上述问题,本文独立开发垃圾床层焚烧模型,编写BASCI代码,模拟计算炉排上固体垃圾焚烧的全过程。本模型采用CFD理论,首先建立床层上固体和气体的N-S控制方程;其次根据固体垃圾进炉后在床层上经历的蒸发、热解和燃烧的不同过程,引入其对应的化学反应及其反应动力学模型,并将化学反应模型导入控制方程中;然后采用中心差分和全隐式格式将所有的控制方程离散至计算区域的每一个网格中;最后应用SIMPLE算法,借助MATLAB编程平台编写代码BASIC:Bulk Accumulated Solids Incineration Code进行计算求解。将不同工况下的模拟计算...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国个体防护装备》2013年06期
中国个体防护装备

活性炭复合床层对动活性的影响试验

本文通过对KZ1床层、KZ2床层、KZ1和KZ2复合床层在不同床层厚度条...  (本文共2页) 阅读全文>>

《化工管理》2015年07期
化工管理

加氢裂化床层差压快速上升的原因分析及对策

腾龙芳烃316万吨/年加氢裂化装置于2014年4月26日成功开工,运行至2014年8月18日,一段反应器R-101A床层差压由0.6MPa上升至1.7MPa,采取诸多操作调...  (本文共3页) 阅读全文>>