對負壓差下立管-翼閥系統的氣固流動(dòng)特性進(jìn)行了理論分析, 并系統地考察了翼閥結構、操作條件、顆粒物性等對立管-翼閥系統中氣固兩相流動(dòng)的影響, 得到了穩定操作狀態(tài)下料腿中料封高度的計算式。
立管-翼閥系統是顆粒循環(huán)和顆?；厥障到y中的重要組成部分, 廣泛應用于煉油、石油化工、發(fā)電等領(lǐng)域。在煉油催化裂化裝置中, 立管-翼閥系統設計為旋風(fēng)分離器的料腿。工作時(shí)將料腿置于高溫流化床中, 要求在負壓差下操作時(shí)保證顆粒物料( 催化劑) 從低壓區流向高壓區, 在立管內維持一定的料封高度,翼閥維持一定的開(kāi)度, 保持連續穩定地排料, 不會(huì )產(chǎn)生物料堵塞或立管被吹通, 即立管內完全是密相或稀相狀態(tài), 從而實(shí)現催化劑在系統內的穩定循環(huán)流動(dòng)。立管中固體顆粒的流動(dòng)狀態(tài)對裝置操作的穩定性、負荷調節、溫度控制, 以至產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量[ 1～3]有重大的影響。立管-翼閥系統的穩定操作受結構參數、固體流率、系統中松動(dòng)氣量、竄氣量等多種因素的影響。有關(guān)立管-翼閥系統的深入研究, 迄今除Leung的研究 [ 1、2、4] 以外, 其它的報道不多 [ 5] 。
本課題中用散體力學(xué)和多相流體力學(xué)原理對立管-翼閥系統內氣固兩相的流動(dòng)特性進(jìn)行了分析, 探討其穩定工作的機理與條件。在內徑 57 mm、高 3420 mm、配有3 種翼閥結構的立管-翼閥實(shí)驗裝置上, 以Y-15型 FCC 催化劑、平衡催化劑和 PVC 顆粒為試料, 在負壓差為 0～- 9. 8 kPa 的條件下進(jìn)行試驗, 由計算機自動(dòng)記錄壓差的變化, 觀(guān)察并測定料封高度。在實(shí)驗驗證的基礎上, 通過(guò)對立管-翼閥系統內顆粒流動(dòng)的質(zhì)量守恒和動(dòng)量守恒分析, 建立表達系統穩定操作的數學(xué)模型, 為立管-翼閥系統的穩定操作和設計提供參考。
