PDF《新型内循 环流化床导流筒》

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0 0 8年1月炼油技术与工程PETROLEUMREFINERYENGINEERING第38卷第

1 期新型内循 环流化床 导流筒顶构 件研究术张崇伟 刘献玲 卢春喜 曹玉红 何庆生 范景福

1 .

中国石油大学 ( 北京) ( 北京市

1 0

2 2

4 9 )

2 . 中 国石化集团洛 阳石油化工工程公司( 河南省洛 阳市

4 7

1 0

0 3 ) 摘要: 以空气一 水一 炭粒 三相体系为研究 对象 , 在常温常压下通过改变进气量 , 用溶氧仪 、 电导率仪等测定 了装 有 新型导 流筒顶构件的内循环流化床的气液传质特性 、 筒外循环 液速 、 混合时 间等数据.研究发现 随着顶构件 内角 的减小 , 床体的混 合时 间逐渐减小, 循环液速和传质系数逐渐变 大;

随着顶构件腿 长变短和斜边 长变长 , 床体 的传 质系数 和循环液速先逐渐增大而后减小 , 混合时间则先减小而后增大. 关键词 : 内循环流化床 导流筒 顶构件 内循环流化床是环境工程 、 冶金 、 化学 、 食品及制药等工业生产中广泛使用的一类反应器. 目 前很多学者对其进行了大量研究 , 将化工技术 、 生 物技术及水处理技术有机结合起来 , 研究 出了一 种用于有机废水生化降解的新型装置―― 内循环 生物三相流化床 .这类反应器结构简单 、 紧凑 , 流 体传质 、 传热与混合性能良好, 低剪切而保持高的 生物浓度及生物活性 , 不需污泥回流而节省动力, 表现出单位体积负荷大、 抗负荷冲击能力强、 运行 成本低及操作方便等优点.目前国内外在内循环 流化床主要结构参数( 包括升流管与反应器直径 之比¨ 、 反应器高径比 、 升流管上方液面高度 、 下方底隙高度) 以及操作参数 ( 如固相 负荷及进 气量) 等因素对内循环流化床反应器流体力学 与传质特性 的影 响规 律 等方 面做 了大 量研 究工 作,而对于内循环流化床主要内构件的导流筒 上方顶构件 的研究却鲜有报道.

1 工 艺流程 及实验

1 .

1 工 艺流 程 工艺流程如图 1所示.清水由泵 1打人流化 床反应器

1 4中, 反应需要的氧气由空气压缩机

3 增压后 由底部进入反应器, 固体载体及清水夹带 的部分气体从反应器内简外部下行进入反应器底 部, 完成一个循环.所需化学实验药品( 如NaOH等) 在罐 2中混合均匀后经泵 4打入床体内 , 清水 从沉淀罐

1 2顶部进入排出系统

9 , 部分载体及水 由循 环泵 8回流 到反应 器14内 .

1 .

2 实验装 置 三相循环流化床采用有机玻璃制成, 其底部 外筒外径为

2 0

0 m m, 高1500mm.反应器顶部 采用倒锥形结构 , 一方面可以使上下两 区连接合 理, 另一方面是利于固体颗粒的下沉 , 以免固体在 连接段堆积 、 阻碍床体的三相循环 .实验 中采用 气相为空气 , 液相为水, 固相为低密度炭粒.固相 密度为

5 7

3 .

7 5 k #m , 平均粒径为

1 .

1 9 m m.

1 .

3 操 作条 件 以导流筒截面为基准 , 内环表观气速

1 .

9 6~

1 1 .

8 O m H s , 内简 外循环液 速为0.25~0 .

5 0 n r / s , 固含率为

5 % ~

1 0 % .主要实验装置三相循 环流化床具体结 构见图

1 l , 导流筒顶构件示意 见图

2 2 测试 原理及 方法 实验采用溶氧法测量体积传质系数 , 采用电 导率法测量混合时间及循环液速.以此来考察导 流简顶构件内角度 、 腿长 以及帽罩斜边长三个参 数对床体传质性能 、 混合性能的影响. 收稿 日期 :