传热法测催化裂化催化剂固体流量的研究

论文摘要

用自行设计、制造的传热探头,采用传热法研究了垂直输送管内催化裂化催化剂气固两相流固体流量的测量。将传热探头置于输送管内,考察了探头径向区域内的流固体温度分布规律,利用MATLAB软件模拟计算了探头温度影响半径。结果表明,探头径向存在一温度影响区域, MATLAB模拟计算的探头温度影响半径与实验结果一致。在提升管上行床内考察了探头加热功率、固相流率、风速、管内密度等因素对探头温度影响半径和传热系数的影响规律。在此基础上,利用探头温度径向影响区域规律和热平衡关系建立了固体流量测量模型。实验和模型检验结果表明,探头温度影响半径受探头加热功率和风速的影响较小,却随固相流率、管内密度的增加而减小;传热系数随探头加热功率、固相流率、风速、管内密度的增大而增加。提升管上行床测量模型的计算值与实验值吻合较好,具有较高的准确性。在自制的垂直L阀下行床上,考察了影响L阀性能的因素,确定了L阀下行床平稳运行的条件。在此基础上,测量了探头温度和径向流固体温度分布,考察了探头温度影响半径和传热系数的因素,建立了下行床固相流量测量模型。模型检验结果和实验表明,探头温度影响半径随探头加热功率增加而增大,随催化剂流率的增加而减小,随管内密度的增加而增加,增加到一定数值后不再发生变化;传热系数随探头加热功率的增大而减小,随催化剂流率、管内密度的增大而增加。根据热平衡关系建立的L阀下行床固相流量测量模型也基本达到了预期效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 气固两相流概述
• 1.2 气固两相流固体流量测量技术
• 1.2.1 速度—浓度测量技术
• 1.2.2 差压测量技术
• 1.2.3 神经网络预测技术
• 1.2.4 静电法测量技术
• 1.2.5 热平衡法测量技术
• 1.2.6 工业应用测量技术
• 1.3 建模发展
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验设备
• 2.2.1 传热探头
• 2.2.2 L 阀
• 2.2.3 固体颗粒
• 2.3 实验装置及流程
• 2.4 参数的测量计算
• 2.4.1 探头温度影响半径
• 2.4.2 传热系数
• 2.4.3 固相流量及流率
• 2.4.4 气速的测量
• 2.4.5 探头加热功率
• 2.4.6 流体密度
• 2.4.7 温度测量
• 第三章 实验结果与讨论
• 3.1 探头径向流体温度分布及温度影响半径的考察
• 3.1.1 探头径向体温度分布
• 3.1.2 探头温度影响半径
• 3.2 提升管上行床内的研究
• 3.2.1 探头加热功率的影响
• 3.2.2 固相流率的影响
• 3.2.3 风速的影响
• 3.2.4 管内密度的影响
• 3.3 L 阀性能考察
• 3.3.1 催化剂藏量的影响
• 3.3.2 输送风速度的影响
• 3.3.3 提升风速度的影响
• 3.4 L 阀下行床内的实验研究
• 3.4.1 探头加热功率的影响
• 3.4.2 催化剂流率的影响
• 3.4.3 管内密度的影响
• 第四章 固相流量测量模型的建立
• 4.1 提升管上行床测量模型的建立
• 4.1.1 基本假定
• 4.1.2 模型推导
• 4.1.3 模型求解
• 4.1.4 模型检验
• 4.2 L 阀下行床测量模型的建立
• 4.2.1 基本假定
• 4.2.2 模型推导
• 4.2.3 模型求解
• 4.2.4 模型检验
• 结论
• 参考文献
• 符号说明
• 附录
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要