射流式三旋气固两相流动的数值研究

摘要

在石油催化裂化工艺中，再生器的出口烟气携带的能量占整个装置能耗的26%，回收这部分能量具有很高的效益。基于Fluent 6.3,采用雷诺应力模型及DPM离散相模型并结合理论分析,对射流式分离器内两相流动特性进行数值模拟,得到了较为全面的两相流动规律与细节.模拟结果表明:射流式三旋基准结构的对称喷嘴入口结构,很好地实现了内部流场轴对称性.分离区间的切向速度峰值约为普通型Lapple旋风分离器的2.63倍,呈现了强烈旋转流场的特性.分离器的总压降为27.43kPa,能量损失集中于喷嘴区和入口区,分别约占总能耗的40％和20％,说明喷嘴造旋提供强旋流的同时,也带来了大量的能量损失.颗粒逃逸主要集中于稳流体区和短路流区,1μm颗粒逃逸百分比分别为60％和5.4％.分离器的切割粒径由1.5μm,极限粒径为14μm.如果对结构改进,针对分离器存在的问题,应取消稳流体与锥形挡灰圈,采用筒锥形分离结构,同时排气管内伸一定高度.