催化裂化填料汽提器汽提性能冷态实验研究

摘要

以塑料阶梯环作为催化裂化汽提器内构件,代替传统的空筒和环形挡板,在中90×1000mm的有机玻璃装置内,对气固流态化状况进行了冷态实验研究.在正常气固循环的基础上,采用氢气示踪法考察了汽提气表观线速、催化剂质量流率、催化剂藏量等因素对汽提效率的影响规律.利用脉冲示踪实验对比研究了填料型和空筒型两种汽提器内汽提气的流动状况.在连续示踪的条件卜,分析了气相浓度的脉动时间序列非线性及示踪氢气的轴、径向浓度分布规律,对填料汽提器床层膨胀比及轴向压力分布也进行了考察.根据示踪氢气浓度轴向分布的特点,结合鼓泡流化床两相理论以及一系列的假设条件,通过传质方程建立了填料汽提器轴向一维传质数学模型,采用最小二乘法拟合,通过计算机编程对模型参数进行了求解. 氢气示踪实验表明,填料汽提器的汽提效率要优丁空筒汽提器.相同的条件下,汽提效率可提高4﹪～7﹪,汽提效率随表观线速的增加,催化剂质量流率和藏量的减少,粒径的增人而增加.与空筒汽提器相比,填料汽提器内气相返混程度有所减弱,气相停留时间更短.填料汽提器内气相浓度的脉动时间序列的最人L,yapunov指数均为止数,其平均指数发散率在0.2～0.3之间,气相浓度的变化是一个混沌系统.床层轴向示踪氢气浓度沿轴向向下逐渐降低,径向上混合强烈,浓度几乎相同.填料加入以厉,床层空间利用率与空筒的相当,气固两相流动阻力增加.填料汽提器轴向一维传质模型的计算值和实验值吻合良好,获得了计算填料汽提器轴向示踪氢气浓度分布的半经验的指数关联式.

目录

文摘

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创新点摘要

引言

第一章文献综述

1.1催化裂化汽提器概述

1.2汽提器技术国内外发展现状

1.2.1环形挡板汽提器

1.2.2环流汽提器

1.2.3填料汽提器

1.3汽提器内的气固流动

1.4流态化混沌行为

1.5流态化传质

1.5.1气泡与密相之间的传质

1.5.2传质模型

第二章实验部分

2.1实验设备

2.1.1流化颗粒及填料

2.1.2实验装置参数

2.1.3气体分布板

2.1.4取样探头

2.2实验装置流程

2.3实验测量方法

2.3.1表观气速

2.3.2催化剂循环量

2.3.3床层压力

2.3.4床层膨胀比

2.3.5样品气浓度

2.3.6汽提效率

2.3.7 Lyapunov指数

第三章实验结果与讨论

3.1操作条件对填料汽提器催化剂质量流率的影响

3.1.1提升风量对催化剂质量流率的影响

3.1.2催化剂藏量对催化剂质量流率的影响

3.2气相浓度热导池测试数据

3.3工艺条件对汽提效率的影响

3.3.1表观线速对汽提效率的影响

3.3.2催化剂质量流率对汽提效率的影响

3.3.3催化剂藏量对汽提效率的影响

3.3.4不同催化剂汽提效率的对比

3.4汽提气停留时间分布

3.5填料流化床汽提器的Lyapunov指数

3.6汽提流化床内示踪氢气的浓度分布

3.6.1示踪氢气的轴向浓度分布

3.6.2示踪氢气的径向浓度分布

3.6.3泡乳两相浓度分布

3.7流化床层的膨胀比

3.8填料流化床汽提器轴向压力

3.8.1气相单独流过填料时的压力

3.8.2流化床汽提器轴向压力

第四章气固一维传质模型

4.1传质模型的建立

4.1.1模型的基本假设

4.1.2数学模型

4.2传质模型的求解

4.3传质模型的检验

结论

参考文献

符号说明

附录

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