导流管结构对三相环流反应器相含率的影响.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2011年第9期文童编号：1002—1124(2011l09—0017—03；继壤教导流管结构对三相环流反应器育相含率的影响毒刘永民，张天雨，王丽朋，张文飞l辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺113001)摘要：本文阐述了分别在三套内环流反应器内，采用空气一水一石英砂三相物系，导流管外径依次取为75mm和60mm，导流管底隙高度为17mm和30mm。研究了在一定的固相质量分数及初始静液高度下，导流管内局部相含率与表观气速的随动关系以及在固定操作气速下相含率在导流管内的轴向分布情况。经装置间平行比对得出：采用75mm外径

2、的导流管时获得了更高的气含率水平；而采用60mm外径的导流管时固含率沿轴向上分布较为均匀；底隙高度增加以后，导流管内固含率下降约30％，而气含率未随之发生明显变化。关键词：三相气升式内环流反应器；导流管；气含率；固含率中图分类号：TQ052文献标识码：AInfluenceofdrafttubestructureonphaseholdupinthree-phaseALRLIUYong—min，ZHANGTian—yu，WANGLi—peng，ZHANGWen-~i(CollegeofPetrochemicalEngineering，LiaoningShihuaUni

3、versity，Fushun113001，China)Abstract：Thethree—phasemockupexperimentswereprocessedrespectivelyinthreeunitswithdiferentdrafttubestructure，employingthequa~zsandasthesolidphase，theambientairasthegasphaseandtapwaterastheliquidphase．Successivelyusedthedrafttubewiththediameterof75mmand60mm，an

4、dsetthebottomgapheightas17mmand30ram．Thesuperficialvelocityandthephaseholdupunderthesamesolidloadingandinitialliquidlevel，andtheaxialdistributionofeachphaseatthesamevelocitywereresearched．Theresultsofunitscomparisonsidebysideshowedthatthelocalgasholdupishigherwhenthedrafttubeofqo75ise

5、mployed，whilethesoliddis-tributionismoreuni~rmwhenthedrafttubeof‘p6Oisemployed；Whenincreasedthehightfrom17mmto30mm，wegeta30％dropofsolidholdupinthedrafttube．whilethegasholdupremainedstable．Keywords：three-phaseairliftinternal-loopreactor；drafttube；gasholdup；solidholdup环流反应器由于其结构简单、传质性能好

6、、能与构件，使反应器的结构较为复杂。传统的低高径耗低等优点，在石油化工、能源化工、环保和冶金等比的环流反应器，在煤直接液化应用中，虽然能有领域都已得到十分广泛的应用ll'。效地防止固体颗粒堆积与“飞温”的发生，但不能解煤直接液化是在高温高压条件下加氢裂解，转决高压操作所导致的反应器外径大、器壁过厚、占化成油料产品，这一过程属于气一液一固三相反地面积大、不易工业化等问题。应，因此，对煤直接液化反应器本身的材质和内构对于内环流反应器，目前大多研究的是环隙区件有严格要求。其中应用于煤直接液化并经过中试气含率、固含率，且均是平均值，而导流筒内的气含和小规模工业化的反应器有

7、鼓泡床反应器和强制率、固含率数据是经过推算得到，具有较大误差I】。循环悬浮床反应器l31。鼓泡床反应器结构简单，但固因此，本文采用高长径比(比值为22)内环流反应体颗粒易沉积生产规模受限。强制循环悬浮床反应器，在导流筒上连接测压管，直接研究了空气一水一器必须配备能在高温高压下运行的循环泵，这种泵石英砂物系在不同导流筒直径与底部间隙的条件价格较贵，操作条件苛刻，易磨损，长时间运行有较下，导流筒内部气含率、固含率随表观气速和在轴大风险，并且反应器顶部必须提供气液分离的空间向位置上的变化规律。1实验部分收稿日期：2011—07—25作者!简苎介：旦资!o?，实验采用有机

8、玻璃制成的