循環(huán)流化床固-固換熱系統(tǒng)傳熱規(guī)律研究.pdf

1、由于固體的熱容量比氣體大，同時(shí)GeldartA類顆粒具有良好的流化性能。因此，如果利用循環(huán)流化床反應(yīng)器以固－固換熱的形式將催化裂化剩余熱量置換出來，作為煉油新工藝的能量來源將擁有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。 本文的工作是在自制的循環(huán)流化床換熱系統(tǒng)上進(jìn)行的，研究首先從建立穩(wěn)定循環(huán)的流化床實(shí)驗(yàn)平臺(tái)入手。實(shí)驗(yàn)以3種催化裂化催化劑為循環(huán)物料，對內(nèi)、外循環(huán)系統(tǒng)分別進(jìn)行考察，摸索藏量、松動(dòng)風(fēng)及提升風(fēng)等因素對循環(huán)量的影響規(guī)律。冷態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑

2、循環(huán)量可由提升風(fēng)和松動(dòng)風(fēng)調(diào)節(jié)控制，適宜的藏量和松動(dòng)風(fēng)量可以提高裝置的操作穩(wěn)定性。最終選定內(nèi)床表觀氣速2.4m/s，外床2.5m/s；內(nèi)床松動(dòng)風(fēng)0.22m/s、外床0.19m/s；內(nèi)床藏量5000g，外床6000g為熱態(tài)實(shí)驗(yàn)條件；內(nèi)床催化劑循環(huán)量最高可達(dá)45kg/h，外床35kg/h。 在熱態(tài)實(shí)驗(yàn)中，模擬現(xiàn)場工況對裝置進(jìn)行加熱，考察換熱系統(tǒng)的傳熱效果。在選擇的操作條件下，分別以內(nèi)床、外床為研究對象，摸索床層密度、表觀氣速、催化劑循

3、環(huán)量、床層溫度、催化劑粒徑、物料性質(zhì)等因素對傳熱系數(shù)的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著催化劑循環(huán)量增加、床層密度下降，傳熱系數(shù)下降；提高床層溫度、降低表觀氣速，傳熱系數(shù)增加；利用較大熱容量和小粒徑的固體顆?？梢垣@得高的傳熱效果。 在模型建立過程中，首先，通對系統(tǒng)傳熱過程進(jìn)行合理簡化，應(yīng)用顆粒絮團(tuán)不穩(wěn)定傳熱理論建立物理模型；然后，利用拉普拉斯方法對過程控制方程進(jìn)行求解、變換，給出傳熱過程的數(shù)學(xué)模型；最后，綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回歸求解模型參數(shù)