过程工程学报 ›› 2021, Vol. 21 ›› Issue (9): 1022-1032.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.220288
朱梓瑞1,
刘雪东1,2*,
蒋良雄3,
顾宇彤1,
彭涛1,
殷俊杰1,
刘梅华1,
蒋威1
1. 常州大学机械与轨道交通学院,江苏 常州 213164
2. 江苏省绿色过程装备重点实验室,江苏
常州 213164
3. 中国石化扬子石油化工有限公司炼油厂,江苏 南京 210048
Zirui ZHU1, Xuedong LIU1,2*, Liangxiong JIANG3, Yutong GU1, Tao PENG1, Junjie YIN1, Meihua LIU1, Wei JIANG1
1. School of Machinery and Rail Transit, Changzhou University, Changzhou, Jiangsu 213164, China
2. Jiangsu Key Laboratory of Green Process Equipment, Changzhou, Jiangsu 213164, China
3. Refinery Plant of Sinopec Yangzi Petrochemical Company Ltd., Nanjing, Jiangsu 210048, China
摘要: 针对管式固定床反应器内管束数量多、规模大等特点,选取单个管束作为特征结构。对装填不同直径柱状颗粒的管束,采用程序坐标定位的方法,建立柱状颗粒床层的物理模型。采用DEM与CFD联合数值仿真方法,探究反应管内径与柱状颗粒的等比表面积球当量直径之比(管径比Di/dp)对柱状颗粒床层流体流动的影响,并建立单管固定床反应器试验台,采用差压测试方法进行实验研究。结果表明,当Di/dp由5.37增至12.75时,床层空隙率和流体分布均匀性均得到改善,壁面效应的影响由床层中心减弱到管壁。基于数值模拟及实验结果对Di/dp=12.75的柱状颗粒床层进行床层压降Ergun公式常系数修正,CFD模拟计算的结果与拟合公式吻合较好。研究结果能为固定床反应器压降预测提供参考。