內構件對提升管內氣固流動特性影響的研究進展

阮宇軍 嚴超宇

1.中國石化燕山分公司發展規劃部 北京 102500

2.中國石油大學（北京）重質油國家重點實驗室 北京 102249

提升管作為一種高效氣固接觸反應器，在石油化工等領域已得到廣泛應用。研究表明，提升管內氣固兩相流具有明顯的軸、徑向分布非均勻特征，顆粒濃度在軸向上呈現“下濃上稀”的分布形態以及顆粒的返混現象，而在徑向上存在明顯的“環-核”流動結構[1]，尤其是高密度提升管中，存在顆粒停留時間分布較寬、氣固徑向混合能力較弱、反應效果不理想等問題[2]。嚴重的顆粒濃度徑向分布的不均勻性及近壁處顆粒濃度脈動的大幅度下降，使得氣固接觸效率也存在中心低、邊壁高的不均勻性[3]，導致提升管內氣固總體接觸效率大大下降，由此帶來反應轉化率與選擇性的損失。為此，許多研究者采用加設內構件的方法來改善提升管中氣固流動特性，并從固含率、顆粒濃度分布、速度分布、顆粒軸徑向混合行為等方面對提升管中內構件的影響進行了研究。研究結果表明，內構件可以改善提升管中顆粒的徑向分布，改變顆粒的徑向混合能力，有助于提升管中傳質、傳熱能力的提高。

1 內構件對氣體混合行為的影響

提升管中氣體的徑向擴散行為對氣固混合的均勻性有著重要影響。魏飛等[4]在高11m、直徑186mm的提升管內安裝了間距800mm的3個鈍體式內構件，采用輕烴氣體示蹤技術研究了鈍體式內構件對氣體徑向混合的影響規律。實驗結果……