过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (4): 354-363.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224286
王贵方, 孔双祝, 李建, 姚秀颖, 范怡平*, 卢春喜
Guifang WANG, Shuangzhu KONG, Jian LI, Xiuying YAO, Yiping FAN*, Chunxi LU
摘要: 在炼油/化工领域,一些新工艺涉及到两种功能/物性不同的催化剂颗粒与气相的混合及流动。本研究采用数值模拟的方法考察了Geldart A类和Geldart D类二元混合颗粒在气固流化床-提升管耦合反应器底部区域的流动特性。采用欧拉-欧拉多相流模型,考虑介尺度非均匀结构的影响,引入基于能量最小化多尺度原理的EMMS曳力模型,建立了气固流化床中二元颗粒的流动模型。通过分析二元颗粒体系的床层密度分布和床层压降分布的转折点,确定了密相区和稀相区的相交界面高度。沿床层轴向方向,通过对比床内两种颗粒的相对截面平均固含率,发现Geldart D类颗粒倾向于在床层底部运动;同时,大粒径/低密度颗粒和小粒径/高密度颗粒的二元颗粒体系的床层底部区域密度分布更稳定。沿径向方向,Geldart A类颗粒和Geldart D类颗粒均趋向边壁运动。定义相对固含率作为定量考察颗粒径向运动趋势的参数,发现Geldart D类颗粒较Geldart A类颗粒向边壁区域浓集的趋势更明显。