探究浆态鼓泡塔流体力学实验研究

《探究浆态鼓泡塔流体力学实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学材料与化学工程学院硕士学位论文浆态鼓泡塔流体力学实验研究姓名：周青钠申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李希20080515浙江大学硕士学位论文摘要费托合成反应是煤间接液化过程的核心技术，其作用是将合成气(H2+CO)直接转化成各种烃类产品。鼓泡塔反应器以其结构简单、造价及操作费用低廉、传热性能好等诸多优点，被公认为是工业上进行费托合成反应的最理想的反应器。本文的最主要目的是模拟真实的工业费托合成淤浆鼓泡塔反应器的结构以及反应体系，对其塔内的流体力学特性参数进行测量，并将结果与空塔时的结果进行比较分析。工业费托合成鼓泡塔反应体

2、系是气液固三相体系，为了移除费托合成反应所产生的热量，往往在鼓泡塔内安装列管式换热器的办法来移除热量。为了更接近费托合成工业鼓泡塔的真实流动状况，以空气一水一空心玻璃珠体系来模拟工业上的三相体系，并在鼓泡塔内设置一定的管式内构件，通过对流体力学特性参数(气含率和液速)的测量来考察整个鼓泡塔内的流动状况。本文综合考察了表观气速、塔径、固含率和内构件等因素对鼓泡塔内流体力学特性的影响。剖析了在高气速(～O．93lll／s)、大塔径(～760I砌)和高固含率(～30vol％)的条件下，鼓泡塔内的气含率(电导探针法)和轴向液体流动速度(Pavlov

3、管法)的分布规律。研究结果表明：鼓泡塔截面上的气含率呈抛物线型分布，且随表观气速、塔径和固含率的变化呈现出明显的规律性变化；塔中心的液体向上流动，靠近壁面液体向下流动，在塔内形成液相的循环运动，其分布也随表观气速、塔径和固含率呈现出明显的规律性变化。在鼓泡塔内加入均匀布置的管式内构件使得气含率和液速值均升高，且分布变得更为陡峭。关键词：费托合成淤浆鼓泡塔反应器管式内构件气含率液速固含率塔径浙江大学硕士学位论文AbstractFi鼬er-7n．opschs州hesisismemoStin驴n觚tpanofme砌irectlycoalliq眦i

4、onprocess．nisawayt0conVersenles)r11mesisg嬲曲：t0hydIDcarbonproduCts．Slunybubblecolurmlreacto娼areconsidered嬲memostidemcommercialscalereact0瑙南rFischer．Tropsch回聊hesis，bec卸Scofitso、Ⅳns．呐ngpointssuch鹪simples价lcture，lowconstrIJctionandoperatingcost，goodhelat讹nsfcrproper够Illtllispa

5、perwesimulatetherealcons仃uCtion0fnleslunybubblecollllIln锄drcactionsyst锄蠡)rFischer_TropSchSyntllesis．Wbme嬲uretllehydrod)，Ilamicp猢etersiIlmeblll)blecolum璐，andcomparcmemwimmercsultsof吐leg硒一watersystembubblecol硼[1Il、ⅣitlloutintemaLls．Thereactionsys蛔niIltlleslur巧bubblecohⅡ皿氨时Fi

6、scher-Tropschsynn圯sisisathree—pt场睇reactionsystem．TubularheateXchaIlgerisuSedtoremovetheheatgeneratedbythereactionintheslunybubblecol硼[111．hlorderto印proachtllerealnowiIlmecommerci以scaleslllrrybubblecoIumll，weuseair-water．aircore百assbeadt0simulatcttlemreephaSeofnleFische卜Tto

7、pschsyIIthesis，aIldweu!；esometIlbesasintemalsiIlt11ebubblecolumlltosiIImlatethetubularheatexchanger．W．egetsonleinfo锄ationofthenowinmebubblecol咖1tllrou曲measuringofthehydrodyn锄icpammeterSlikegaSholdup锄da)【ialliquidveloci够IIl“spap％we咖dytheimpactoftllesuperficialgaSveloci饥towe

8、rdi锄eter锄dsolidconc咖ationon也ehydrodyn锄icsinbubbIecolumns．Weanalysisnledis．tributionofgash