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FCC催化剂固体流量测量研究

作　者: 王丽
导　师: 董群
学　校: 东北石油大学
专　业: 工业催化
关键词: 循环流化床测量气固两相流固相流量
分类号: TE624.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在自行设计的透明循环流化床装置的提升管内,安装了自制的传热探头。以FCC平衡催化剂、河沙和空气作为流化介质,研究了FCC催化剂固体流量与传热探头之间的对流传热影响因素。固体流量是用安装在提升管出口处带刻度的测量筒中进行测量的。实验考察了固相流率对探头径向距离温度的影响;探头加热功率、FCC平衡催化剂、河沙粒径对探头表面温度径向影响距离;分别在密相输送和稀相输送中,考察探头加热功率、固相流率、床层密度、河沙粒径对探头表面温度以及传热系数的影响;根据因次分析理论、热平衡理论以及实验结果确定的一系列的合理假设,建立固相流量测量数学模型,并对其进行求解。实验结果表明,在固相流率较小时,探头径向上存在温度影响区域,当固相流率增大时,探头温度影响径向区域消失;河沙粒径、探头加热功率对探头径向温度分布的影响非常小;提升管内没有固体流过时,提升风速几乎对探头表面温度以及传热系数没有影响;在稀相输送中,传热系数随探头加热功率、固相流率、床层密度的增大而增大,随河沙粒径的增大而减小;探头表面温度随固相流率、床层密度的增大而减小,随河沙粒径和探头加热功率的增大而增大。在密相输送中,传热系数随探头加热功率、固相流率、床层密度的增大而增大,随河沙粒径的增大而减小;探头表面温度随固相流率、床层密度的增大而减小,随河沙粒径和探头加热功率的增大而增大。催化裂化平衡催化剂的传热系数大于河沙的传热系数;探头表面温度随着介质的不同而不同,用催化裂化平衡催化剂时低于河沙。建立的固相流量测量数学模型的计算值和实验值吻合良好,最大误差不超过10%。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-10
第一章文献综述  10-19
  1.1 课题的研究背景  10
  1.2 气固两相流固体流量测量面临的难题  10-11
  1.3 气固两相流固体流量测量技术  11-17
    1.3.1 差压式流量计  11-12
    1.3.2 软测量技术  12-14
    1.3.3 流动层析成像技术  14-15
    1.3.4 其它测量方法  15-17
  1.4 发展趋势  17-19
第二章实验部分  19-25
  2.1 实验原理  19
  2.2 实验原料  19-20
    2.2.1 流化气体  19
    2.2.2 流化颗粒  19-20
  2.3 实验设备  20-22
    2.3.1 实验装置  20-21
    2.3.2 实验装置与流程  21
    2.3.3 探头  21
    2.3.4 固体流量测量筒  21-22
  2.4 实验参数测量  22-25
    2.4.1 固体流量  22-23
    2.4.2 探头加热功率  23
    2.4.3 输送提升管流化床的床层密度  23
    2.4.4 固体颗粒的堆积密度  23
    2.4.5 探头表面温度的测量  23
    2.5.6 传热系数  23-24
    2.5.7 河沙粒径  24
    2.5.8 河沙比热的测量  24-25
第三章实验结果与讨论  25-40
  3.1 流体径向温度的考察  25-27
    3.1.1 固相流率对探头径向温度的影响  25-26
    3.1.2 河沙粒径对探头径向温度的影响  26-27
    3.1.3 探头加热功率对探头径向温度分布的影响  27
  3.2 稀相输送的研究  27-33
    3.2.1 提升风风速的影响  27-29
    3.2.2 固相流率的影响  29-30
    3.2.3 床层密度的影响  30-31
    3.2.4 探头加热功率的影响  31-32
    3.2.5 河沙粒径的影响  32-33
  3.3 密相输送的研究  33-37
    3.3.1 固相流率的影响  33-34
    3.3.2 床层密度的影响  34-35
    3.3.3 探头加热功率的影响  35-36
    3.3.4 河沙粒径的影响  36-37
  3.4 稀相输送研究与密相输送研究的对比  37-40
    3.4.1 床层密度的对比  37-38
    3.4.2 固相流率的对比  38-40
第四章 FCC 催化剂固相流量测量模型  40-45
  4.1 FCC 催化剂固相流量测量数学模型的建立  40
    4.1.1 模型假设  40
  4.2 固相流率的无量纲分析及推导  40-42
  4.3 模型求解与检验  42-45
    4.3.1 稀相输送模型的求解  42
    4.3.2 稀相输送模型检验  42-43
    4.3.3 密相输送模型求解  43-44
    4.3.4 密相输送模型检验  44-45
结论  45-46
参考文献  46-50
符号说明  50-51
附录  51-53
发表文章目录  53-54
致谢  54-55
详细摘要  55-64

FCC催化剂固体流量测量研究

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