复合雾化催化裂化进料喷嘴开发研究

论文摘要

本文建立了冷态试验系统,试验中利用LS-2000激光粒度分析仪对雾化场进行测量分析。并设计了六种具有不同结构参数的喷头,这些参数包括喷头的出口长度、出口宽度、出口角度等。进行了不同注气压力和不同气液比ALR下喷嘴的雾化特性的冷态试验研究,包括两个方面的主要内容:结构参数和操作参数。试验研究发现,喷雾中大颗粒是引起催化裂化结焦和产量降低的重要原因;喷雾场雾化的空间不均匀性是不可避免的,但适当增加气液质量比ALR可减缓其趋势。对喷头结构进行了深入分析,指出了喷头内部过渡结构及出口几何尺寸的关键作用,球形过渡结构雾化效果最好,锥面过渡结构效果最差。喷头出口的短边倒角对改善喷嘴的雾化效果没有积极作用,并摸索出了具有指导意义的喷头设计的规律。当长径比逐渐增大时,喷嘴雾化粒度,即索太尔平均直径SMD有减小的趋势。适当增加节流处长度,可以增加气液作用时间,改善雾化效果。雾化性能的好坏与气、液管路的物理、几何因素关系很小,液相流量随着的增大而增加,两者之间存在单调递增的关系。压降是喷嘴雾化的源动力,对喷头结构的改进和创新设计实质上是为了改变喷嘴压降的分布。研究发现,喷嘴喷头段雾化效率较高,当该段压降占总压降的65%时,喷嘴雾化效率达最高。Pl /Pg

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 工艺及喷嘴特性
• 1.3 应用及研究现状
• 1.4 研究内容和方法
• 1.5 技术路线
• 第二章 雾化理论及特性参数
• 2.1 液体雾化理论
• 2.1.1 液体雾化基本过程
• 2.1.2 液体雾化能量分析理论
• 2.1.3 气动雾化机理
• 2.1.4 气泡雾化机理
• 2.1.5 实用性分析
• 2.2 雾化特性参数
• 2.2.1 液滴平均直径
• 2.2.2 液滴直径分布
• 2.2.3 喷雾锥角
• 2.2.4 喷雾射程
• 2.2.5 液雾分布特性
• 2.2.6 雾化效率
• 2.2.7 实用性分析
• 2.3 小结
• 第三章 进料喷嘴试验设计
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验内容
• 3.3 试验方案
• 3.4 试验装置
• 3.4.1 液路系统
• 3.4.2 气路系统
• 3.4.3 喷嘴支架
• 3.4.4 试验仪器
• 3.5 试验步骤
• 第四章 雾化喷嘴试验结果与分析
• 4.1 雾化特性试验数据分析
• 4.1.1 入射角度的影响
• 4.1.2 喷头结构对SMD 的影响
• 4.1.3 气液比对SMD 的影响
• 4.1.4 SMD 随径向位置的变化
• 4.2 气、液路特性试验研究
• 4.2.1 液体喷射压力与SMD 关系
• 4.2.2 气液两相流量关系
• 4.2.3 气体压力与气体流量关系
• 4.3 大直径颗粒存在试验研究
• 4.3.1 大直径颗粒存在的影响
• 4.3.3 试验数据分析
• 4.3.4 大直径颗粒存在原因分析
• 4.4 小结
• 第五章 喷嘴结构分析
• 5.1 前言
• 5.2 喷头结构分析
• 5.2.1 喷头结构设计
• 5.2.2 试验内容
• 5.2.3 试验方法步骤
• 5.2.4 试验结果及分析
• 5.3 小结
• 第六章 压降分级规律研究
• 6.1 前言
• 6.2 压降分级结构划分
• 6.2.1 混合腔压降
• 6.2.2 缩放结构压降
• 6.2.3 喷头压降
• 6.3 压降分级规律试验研究
• 6.3.1 试验装置
• 6.3.2 喷嘴结构
• 6.3.3 雾化过程
• 6.3.4 试验方法
• 6.4 试验结果分析
• 6.5 小结
• 结论
• 1. 结论
• 2. 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢