过程工程学报 ›› 2021, Vol. 21 ›› Issue (9): 1012-1022.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.221187
洪坤1,2*,
曹曼倩2,
王文轩2,
高亚男2
1. 淮阴工学院矿盐资源深度利用技术国家地方联合工程研究中心, 江苏 淮安 223003
2. 淮阴工学院化学工程学院, 江苏 淮安 223003
Kun HONG1,2*, Manqian CAO2, Wenxuan WANG2, Ya'nan GAO2
1. National & Local Joint Engineering Research Center for Deep Utilization of Mineral-salt Resources, Huaiyin Institute of Technology, Huai'an, Jiangsu 223003, China
2. Faculty of Chemistry Engineering, Huaiyin Institute of Technology, Huai'an, Jiangsu 223003, China
摘要: 近些年,我国成功开发了以煤为原料的甲醇制烯烃(Methanol to Olefins, MTO)生产工艺和技术,带动煤制烯烃产业的快速发展,保障了国家能源安全。流化床式反应器是MTO工业生产的核心反应装置,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法深入认知MTO流化床内的流化特性规律具有重要的意义,它可以从理论上更加准确地指导MTO流化床的优化与放大。本工作采用基于宏观?亚网格层次的气泡EMMS曳力和传统TFM耦合计算的多尺度CFD方法,对工业尺度MTO流化床内的多相流化行为进行了三维数值模拟。模拟结果表明,该多尺度CFD方法考虑了气泡结构对气?固相间曳力的影响,能较准确地预测MTO流化床内轴向颗粒浓度的“S-型”分布规律,且得到实验数据的验证;所预测的径向颗粒浓度分布呈现出经典的“环?核”分布规律,气体/颗粒的轴向时均速度在径向上的分布也与实际情况相互佐证,表明该多尺度CFD方法显著改善了基于均匀曳力的传统TFM对于宏观流场的预测能力。下一步工作将多尺度CFD方法拓展应用于MTO流化床优化放大及反应特性的研究。