丙烯聚合多區(qū)流化床反應器內氣固流動行為的數(shù)值模擬.pdf

1、2001年意大利Basell公司提出多區(qū)循環(huán)反應器生產工藝，將循環(huán)流化床反應器的優(yōu)勢應用于聚烯烴的生產，提高產品性能。循環(huán)流化床提升管段存在典型的軸向和徑向非均勻流動結構，氣固流動行為復雜。本文基于計算流體力學的數(shù)值模擬方法，在研究FCC(fluid catalytic cracking)氣固兩相動力學特性的基礎上，深入對動力學模型的理解并參照該模型建立聚丙烯氣固兩相動力學模型，進而對聚丙稀(Polypropylene，PP)體系的氣固

2、動力學行為進行深入探討。 應用歐拉雙流體模型及顆粒動力學理論，對FCC氣固體系的動力學特性進行數(shù)值模擬。提升管內存在典型的非均勻流動結構。固含率軸向分布為S型分布，床層壓降的軸向不均勻分布是由曳力模型決定的，數(shù)值模擬結果表明考慮到不同固含率下氣固作用不同的Gidaspow曳力模型能夠準確描述軸向非均勻的流動結構。顆粒徑向分布為典型的環(huán)核流動結構，顆粒在壁面處采用的部分滑移條件能夠準確描述其在該處的動力學行為。宏觀變量固含率顯著影

3、響微觀顆粒脈動，顆粒溫度在固含率為0.05-0.1時產生轉折，這是顆粒的微相結構發(fā)生變化造成的，顆粒運動從單顆粒過渡到顆粒團為主。通過功率譜方法對提升管內的壓力脈動分析，局部流動結構與壓力脈動的主頻及幅值直接相關，單顆粒及絮狀物具有不同的脈動特性。通過對歐拉雙流體模型探討，深入了解其機理及參數(shù)的選取。 將FCC氣固兩相流體動力學模型應用于聚丙烯氣固兩相流動體系，數(shù)值模擬不同操作條件提升管內氣固流動特性，并從流動結構、床層壓力脈動