喉管式等离子体裂解煤反应器的气固流动与混合行为模拟

喉管式等离子体裂解煤反应器的气固流动与混合行为模拟

论文摘要

等离子体裂解煤的反应器结构影响气固混合效果。运用计算流体力学(CFD)的FLUENT软件对喉管式反应器内等离子体射流和煤粉的气固流动和混合行为进行了初步的数值模拟,对颗粒在反应器内的加速历程进行了描述,并与传统的直管式反应器进行了比较。结果发现喉管式反应器可以分为混合段和反应段两部分,它特殊的结构设计能够增加煤粉颗粒的入射深度,延长颗粒与气流的作用时间,增大气固两相的接触面积。结合小试结果证明了模拟结果的可靠性。最后讨论了反应段尺寸对流场的影响,表明较小的渐扩比可以减小回流区的范围,选择合适的管径与管长可以获得煤粉与射流的最佳接触时间。

论文目录

  • 1 数值模拟
  •   1.1 反应器结构
  •   1.2 数学模型
  •     1.2.1 气相模型
  •     1.2.2 气固两相流模型
  •   1.3 网格划分
  •   1.4 边界条件及初始参数
  •   1.5 计算方法
  • 2 模拟结果及分析
  •   2.1 空载下喉管反应器内的气体流动状况
  •   2.2 喉管式和直管式反应器内部气固混合效率的比较
  •   2.3 反应段尺寸对流场的影响
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈璐,马传奇,程党国,陈丰秋,詹晓力

    关键词: 煤裂解,喉管式等离子体反应器,计算流体力学,气固流动和混合行为

    来源: 化学反应工程与工艺 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 浙江大学化学工程与生物工程学院

    基金: 国家重点研发计划项目(2016YFB0301800)

    分类号: TQ221.242;TQ052.5

    页码: 193-199+265

    总页数: 8

    文件大小: 1007K

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