石化塔物料流场分析

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1、摘要浮阀汽提塔是石化工业中由环氧乙烷制备乙二醇的重要设备。某石化企业的该重要设备在服役的过程中，发现下塔部分塔壁内部位于下塔塔盘入口和出口附近内壁处出现大面积的区域减薄，且有密密麻麻分布的波纹状坑点，并有穿孔发生。经分析，认为造成腐蚀和破坏的因素主要是流体的冲蚀磨损和气体的气蚀磨损相互作用的结果。’本文利用计算流体力学软件FLUENT对内部的流动进行模拟，来研究流动对腐蚀的影响。本文首先通过拟单相流的方法，分析液相冲刷对腐蚀的影响，文中把气相看作是离散相，考虑其在液相流中起的是阻碍作用力，加入到液相方程中，计算结果表明：液流入口附近的壁面腐蚀是由流体冲刷导致的磨损腐蚀引起的，模拟的结果与实

2、际相符。本文对全塔的气流进行了模拟，结果发现，下塔气流偏流严重，塔壁周围存在速度梯度大，局部负荷大的缺点，建议对双列式气体分布器进行重新设计和改进，以达到气体分布均匀，塔壁局部负荷减小的目的。本文然后对采用新式的双切环流式气体分布器全塔气流进行模拟，得出气体分布相对最均匀，性能最好的一种设计，明显改善了气流分布不均匀性。本文最后分别对采用两种不同气体分布器的全塔气流进行两相流模拟，并通过气含率来表征气相的分布状况。结果显示，塔盘出口处的腐蚀主要是由气蚀引起，而当采用新式气体分布器后，气含率分布均匀，气蚀状况将得到明显改善。总之，本文通过计算模拟的方法，在分析腐蚀的具体原因后，提出改善气体分

3、布器的办法，使该气提塔能够减小腐蚀，延长服役寿命，对实际生产有着重要的意义。关键词模拟：磨损腐蚀；气蚀；双切环流式气体分布器ABSTRACTTheepoxyethane(E0'stripperisallimportantequipmentwhichcouldmakeepoxyelllaneintoethylenealcoholinthepetrochemicalindustry．Widdythinarea,evendottedpittingandholesWel'efoundontheinwalln哪theliquidentranceandexit．ThosewoIlldgiveriset

4、obadinfluencestothesafeserviceoftheequipment．Itwasconsideredthaterosionandcavitationwerethetwomaininteractionalreasonstothedestroyofthestripper．Inthispaper,ComputationalFlllidDynamics(CFD)一FLUENTmethodswereusedtosimulatetheflowfieldinthestripperinordertostudytheeffectoftheflowstothecorrosion．First

5、ly,aquasi—singlephaseliquidturbulentflowmodelWasdeveloped．Inthismodel，interactionsbetweenliquidandbubblinggasphaseweretakenaccountastheintcrphasedragforce．TheresultsdemonstratedthatthecorrosionareaIleal-theliquidentranceWascausedbytheerosionwhichforccastedinthepaper．ItWasconsistentwiththefact．Seco

6、ndly,thegassingle-phaseflowinthestripperWassimulated．neresultsdemonstratedthatthegasflowwasinseriousimbalance；largevelocity蓼adientaroundthewallcausedthehighriskseriouspartialload．Itissuggestedinthepaperthatitisnecessarytoredesignthedistributortohaveabetterflowandreducethepartialload．Thirdly,Atypeo

7、fnewdesignofdoublc-entcirculationdistributorreplacedtheoldone．Simulationaboutthestripperwiththedouble-cutcirculationdistributorwastakenplace．AndabestdesignWaschosenwhichshowedabetterbehavethantheoldone．Atlast,two