基于无网格方法的四叶草型催化剂体相温度分布数值模拟

摘要

以四叶草型及圆柱型加氢裂化催化剂三维体相环境为计算实体,以模拟工业运行温度的函数作为边界条件,采用无网格数值方法求解傅里叶传热方程,并根据计算结果分析加氢裂化反应过程中工况条件及催化剂尺寸对于催化剂内部温度分布的影响.结果表明:在加氢裂化反应中,圆柱型及四叶草型催化剂颗粒内部的最高温度及平均温度均随反应放热量、空速、原料密度、催化剂半径及催化剂长度的增加而增大,其中反应放热量和催化剂半径对催化剂内部温度的影响更显著;即使在理想的宏观等温反应条件下,两种催化剂内部仍然是非等温区域;在工况条件及催化剂半径和长度均相同时,四叶草型催化剂内部的最高温度、平均温度均低于圆柱型催化剂,具有比圆柱型催化剂更均匀的温度分布.