焦炭塔给水冷焦过程的研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文焦炭塔给水冷焦过程的研究姓名：张文钟申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：肖家治;王兰娟20090501摘要论文从多维非稳态传热微分方程出发，自行推导了圆柱坐标系下的二维非稳态传热主控方程，建立了内节点全隐式离散方程，由附加源项法得到了边界节点离散方程，选择交替方向隐式算法ADI和三对角阵算法TDMA作为代数方程组求解的方法。以焦炭塔焦层为研究对象，假定成型焦层为中间孔道结构，运用控制容积法对中间孔道焦层模型不同放热模式进行了数值计算和分析；以VisualBasic为平台，采用面向对象编程技术，编制了含焦焦炭塔温度场计算程序；根据焦层降温放

2、热量等于冷焦水吸热汽化量的事实，结合现场冷凝水实际产生量最大点及流量范围，从三个放热模式中筛选了相对接近现场实际的考虑了冷焦水在焦层表面汽化传热过程的沸腾给热模式。针对沸腾给热模式，探讨了网格、焦层物性、沸腾给热系数等对焦层温度场、焦层放热量及冷焦水汽化量的影响，结果表明：考虑不同空间不同时刻焦层汽化能力差异是必要的，时间步长、径向和轴向网格特别是径向网格对初期冷焦水汽化量影响明显；焦层物性参数中，焦炭导热系数对冷焦水汽化量的影响最大，比热容次之，密度影响最小；沸腾给热系数、流体主体温度对冷焦水汽化量的影响不大；焦炭塔塔径由6m增大到8．8m，放空系统能力要提高13％左右；如

3、果增大到9．4m，放空系统能力要提高15％左右。关键词：延迟焦化，焦炭塔，放空系统，给水冷焦，非稳态传热，中间孔道模型StudiesonCokeCoolingProcessinCokeDrumZhangWenzhong(ChemicalEngineering)DirectedbyProf．XiaoJiazhiAssociateProf．WangLanjuanAbstractOnthebasisofthemultidimensionaltransientheattransferdifferentialequation，two．dimensionaltransientheattr

4、ansfergoverningequationinthecylindricalcoordinatewasderived．Fullyimplicitdiscretionequationofinnernodesanddiscretionequationofboundarynodesbymeansofadditionalsourcetermmethodwerebuiltup，too．ThesolutionofalgebraicequationsWasalsoaccomplishedwiththehelpofalternatingdirectionimplicitandtridiag

5、onalmatrixmethod．Takingcokesincokedrumastheresearchobject，asimplifiedmiddle—channelmodelwasbuiltup．Thenthemathematicalmodelestablishedinthispaperwasnumericallyanalyzedusingfinitevolumemethod．VisualBasic6．0wasusedtoprogramtocalculatethetemperaturefieldsofcokesincokedrum．Theobject-orientedpro

6、gramminglanguagewasusedinthedevelopmentofthisprogram．Accordingtothefactthattheexothermicamountofcokeisequaltotheheatabsorptionamountofwater，combined埘tllthemaximumevaporationpointandthefluxrangeofcondensatedwater，themodelofboilingheattransferwasselectedfromthreeexothermicmodels．Themodelofboi

7、lingheattransfertakestheprocessofwatervaporizationandheattransferintoconsideration．Theinfluenceofgridnumber,cokepropertiesandboilingheattransfercoefficientonthetemperaturefields，exothermicamountofcokesandvaporizationamountofwaterWasanalyzedinthemodelofbo