尿素造粒塔内热环境仿真研究.pdf

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1、第43卷第6期当代化工VO]．43．NO．62014年6月ContemporaryChemicalIndustryJune．2014尿素造粒塔内热环境仿真研究吴国忠，白浩然，杨显志，齐晗兵，李栋(I．东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆163318；2．辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦124000)摘要：以尿素造粒过程的原理为基础，采用Fluent软件对尿素造粒塔内热环境进行数值模拟。连续相采用欧拉方法，分散相采用拉格朗日法，连续相与分散相进行耦合计算。在物性参数的设置中，尿素采用修改比热容的方法，空气的自

2、然对流采用波西涅斯克(Boussinesq)假设。分析得到造粒塔内空气温度速度分布。得出空气在造粒塔内的速度和温度在造粒塔内的变化情况。关键词：尿素；造粒塔；FLUENT；热环境；空气中图分类号：TQ441．41文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)06—0975—03SimulationResearchonInternalEnvironmentofUreaPrillingTowerWUGuo-zhong，BAIHao—Fan，YANGXian-zhi2，QiHan．bing，LIDong(1．Sc

3、hoolofCivilEngineeringandArchitecture，NortheastPetroleumUniversity,HeilongjiangDaqing163318，China；2．DrillingTechnologyResearchInstituteofLiaoheOilfieldCompany,LiaoningPanjin124000，China)Abstract：Onthebasisofureaprillingprinciple．Fluentsoftwarewasusedtonumerica

4、llysimulatetheintemalenvironmentinureaprillingtower．Euler’smethodwasusedtosimulatecontinuousphase，Lagrangemethodwasusedtosimulatethedispersedphase，andthencouplingcalculationofcontinuousphaseanddispersedphasewascarriedoutInsettingofphysicalparameters，modifyings

5、pecificheatcapacitymethodusedforurea，Boussinesqmethodwasusedf0rnaturalconvectionofair．Temperaturedistributionandvelocitydistributionofairintheprillingtowerwereobtainedaswellaschangeoftemperatureandvelocityofairintheprillingtower．Keywords：Urea；Prillingtower：Flu

6、ent；Internalenvironment；Air对于直接应用于农业肥料的尿素几乎都是来自(ComputationalFluidDynamics，计算流体动力学)于造粒塔的造粒设备。中国的造粒塔大都是自然通仿真模拟造粒塔内热环境。对于自然通风冷却对流风造粒塔，并且尿素造粒塔是生产尿素的重要设备的计算大多采用宏观的经验公式对传递参数进行估之一。造粒塔塔高，半径大，塔内空气速度流动较算，而忽略了微尺度条件的传递特性。且经验公式慢，对空气的污染小。造粒塔是尿素生产流程中最多针对特定的物系和特定的操作范围，普适性较差。

7、后一个主要生产装置。造粒原理是将高温熔融的尿以此获得的工艺参数与实际往往存在较大偏差，由素用泵送至喷头，从高处喷头喷出并均匀洒落，在此增加物能消耗，加重环境负担。空中与从塔底进入的逆流冷空气进行热量交换，热本文讨论和分析造粒塔内的空气流动，为尿素空气由塔顶内风道排出，熔融尿素温度急剧降低，造粒塔通风改造提供参考。结晶成颗粒状，在塔底收集尿素颗粒。在此过程中，1987年，李珊用数学模型理论分析了造粒塔造粒塔内热环境是保障尿素产品质量的关键因素之内热交换及颗粒运动规律。得出塔的喷淋高度和粒一径的平方成正比。2005年，

8、柴美厚口等人对在自然，而通风技术是实现塔内热环境的核心。近年来，随着大庆石化公司化肥厂扩能工作的有序开展，尿对流下液相的凝固过程进行了数值模拟的分析，认素产量提升到一个新的台阶。但是，随着扩能工作为液相部分的自然对流在凝固过程中改变了相界面的深入，尿素造粒塔处于超负荷运行状态，而原有形状和推进速度。1993年，ConstantineM．Megaridis通风