循环流化床固-固换热系统传热规律研究

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1、大庆石油学院硕士学位论文循环流化床固-固换热系统传热规律研究姓名：王焱鹏申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：董群20060310大庆石油学院硕士研究生学位论文；==；j___；==目；-_■●_‘i‘#j，-●-目z$j_--—．—．———————————————————————————————————一——一————ir,；=；；≈；；：=循环流化床固一固换热系统传热规律研究摘要由于固体的热容量比气体大，同时GeldartA类颗粒具有良好的流化性能。因此，如果利用循环流化床反应器以固一固换热的形式将催化裂化剩余热量置换出来，作为炼油

2、新工艺的能量来源将拥有广阔的工业应用前景。本文的工作是在自制的循环流化床换热系统上进行的，研究首先从建立稳定循环的流化床实验平台入手。实验以3种催化裂化催化荆为循环物料，对内、外循环系统分别进行考察，摸索藏量、松动风及提升风等因素对循环量的影响规律。冷态实验结果表明，催化剂循环量可由提升风和松动风调节控制，适宜的藏量和松动风量可以提高装置的操作稳定性。最终选定内床表观气速2．4m／s，外床2。5m／s；内床松动风O．22m／s、外床0．19rrds；内床藏量50009，外床60009为热态实验条件；内床催化剂循环量最高可达45kg／h，外床

3、35kg／h。在热态实验中，模拟现场工况对装置进行加热，考察换热系统的传热效果。在选择的操作条件下，分别以内床、外床为研究对象，摸索床层密度、表观气速、催化剂循环量、床层温度、催化荆粒径、物料性质等因索对传热系数的影响规律。实验结果表明，随着催化荆循环量增加、床层密度下降，传热系数下降；提高床层温度、降低表观气速，传热系数增加；利用较大热容量和小粒径的固体颗粒可以获得高的传热效果。在模型建立过程中，首先，通对系统传热过程进行合理简化，应用颗粒絮团不稳定传热理论建立物理模型：然后，利用拉普拉斯方法对过程控制方程进行求解、变换，给出传热过程的数

4、学模型：最后，综合实验数据，回归求解模型参数，提出固一固换热系统的传热系数计算式。将传热系数预测值与实验值进行比较，误差在15％以内，能满足工程设计的需要。关键词：循环流化床；圃一固换热；传热；催化裂化：催化剂：颗粒絮团：模型Researchonsolid-solidheattransferincirculatingfluidizedbedABSTRACTBecausethethermalcapacityofsolidparticlesislargerthanthatofgasandtheparticlesofGeldartAhavegoo

5、dfluidproperty,energysourceofthenewpetroleumrefiningprocesswillhaveverybroadlyperspectivesofapplicationiftheresidualbeatofFCCcanbetakenoutbysolid。solidheattransferincirculatingfluidizedbed，．Thestudywascarriedoutwithheattransfersystemofhomemadecirculatingfluidizedbed．Theinn

6、erandtheoutercirculatingsystemswerestudiedseparatelybyusingthreekindsofFCCcatalystascirculatingmaterials．Theinfluenceofcatalystinventories，aerationairquantityandmainairquantityoncirculatingcatalystratewasstudiedtoo．Theresultsofexperimentsshowthatthepropercatalystinventorie

7、sandtheaerationairquantitycanenhancetheoperationstabilityofequipments．LastlytheconditionswhichwereascertainedareasfolLows：fluidizationvelocityofinnertube2．4m／s．fluidizationvelocityofoutertube2．5m／s；aerationairquantityofinnertube0．22m／s．aerationairquantityofoutertube0．19m／s

8、；catalystinventoriesofinnertube50009，catalystinventoriesofoutertube50009；catalystcirculst