炼油工艺学第十章_催化裂化第五节_流态化基本原理教材教学课件.pptVIP

第五节 流态化基本原理;一：流态化的形成和转化;因此，固体颗粒的流化可根据气速划分成三个阶段： ①固定床阶段，uumf； ②流化床阶段，umfuut； ③稀相输送阶段，uut; 在固定床阶段，气体通过固定床颗粒之间的空隙时，因有摩擦阻力而产生压降，摩擦阻力与气体流速的平方成正比，故u↗，床层压降↗ ;当床层所受压力达到平衡时，床层被悬浮起来而颗粒自由运动。床层受三个力作用：重力、摩擦力和浮力。对催化剂来说，其摩擦力与床层压降有关: ;2．气-固流态化域 根据流化床中气体的表观气速不同，床层可以分为几种不同的流化状态:固定床、散式流化床、鼓泡流化床、湍动床、快速床和输送床 ①固定床 ②散式流化床 ③鼓泡流化床 ④湍动床 ⑤快速床 ⑥输送床 ;二：流化床的一些基本现象;2．鼓泡床的一些基本现象 鼓泡床的固体颗粒不是以单个而是以集团进行运动的 鼓泡床的床层包括气泡相和颗粒相两部分 ①气泡的形状 ②气体返混和固体返混 ③气泡的形成 ④气节和沟流;⑤密相床和稀相 在流化床床层的顶部有一个波动的界面，界面以下成为密相床，界面以上的空间称为稀相 气速较低时，稀相和密相之间有明显的界面；随着气速的增大，密相床的密度变小而稀相的密度增大，两相之间的界面逐渐变得不明显 ⑥催化剂的夹带 被固体带到稀相的固体颗粒可以分为两部分： 细颗粒：终端速度低于表观速度 较粗颗粒：终端速度比表观速度大 ;⑦输送分离高度(分离空间高度) 随着气体离开床面向上运动，沿整个容器截面的速度分布趋于均匀，当气体上升至某个高度时，气体分布达到均一，等于表观气速，此时的高度(以床面为基准)即称为“空间分离高度”或“输送分离高度” 能够继续随气体上升至输送分离高度以上的颗粒只是那些终端速度低于表观气速的细粉，也就是说，在稀相段的颗粒浓度随高度增加而减小，到达输送分离高度以后，颗粒浓度不再降低 ;三：提升管中的气-固流动(垂直管中的稀相输送) 气-固输送可以根据密度不同而分为稀相输送和密相输送，通常以100kg/m3为划分界限 在提??管中，气-固混合物的密度大约十几到几十千克每立方米，因此属于稀相输送的范围;工业装置中，提升管入口线速一般采用4.5～7.5m/s,在提升管出口处的气体线速增大到8～18m/s 催化剂的滑落 催化剂颗粒在提升管中是被油气携带上去的，它的上升速度总是要比气体速度低些，这种现象称为催化剂的滑落 气体线速度uf与催化剂线速度us之比则称为滑落系数 ;Date;四：催化剂的循环;;要使催化剂能在管线中稳定流动，则催化剂受的阻力=推动力 由柏努力方程可得： ;1.催化剂的循环线路;Date;2.充气流动的压降;料柱产生的静压差△Ph=γ﹒△h(简称静压)，一般有两种计算方法： ①由气体和固体的流量计算;②由实测压差计算 生产中通常是直接测定两点的压差得到压降，即： P1-P2=△P ;为了使催化剂在循环线路中能按照预定的方向作稳定流动，不出现倒流、窜气现象，保持循环管路的压力平衡是十分必要的。实际上这个问题与反应器-再生器的压力平衡问题是紧密相关的。两器之间的压力平衡对于确定两器的相对位置及其顶部采用的压力也是十分重要的 ;线 路