杜玉朋，赵辉，张海桐，杨朝合

（1中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室，山东 青岛 266580；2石油和化学工业规划院，北京 100013）

CFB提升管等效反应器网络模型

杜玉朋1，赵辉1，张海桐2，杨朝合1

（1中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室，山东 青岛 266580；2石油和化学工业规划院，北京 100013）

对气固循环流化床（CFB）提升管内的非均相流动行为进行了计算流体力学（CFD）模拟。基于CFD时均流场数据与信息，搭建了用于描述提升管内非理想流动过程的等效反应器网络（ERN）模型。在ERN模型建立过程中提出了反应器网络的6个拓扑结构参数和一个等效判据，并系统地分析了等效反应器网络结构六参数的性质与确定方法，从而形成了一套CFB提升管流动模型建模方法。

循环流化床；计算流体力学；模型；反应器网络；等效；模型参数

引　言

过去几十年间，气固循环流化床反应器在石油催化裂化、煤燃烧与气化以及化工冶金等过程中得到了极为广泛的应用［1-2］。CFB提升管内的气固两相流动属于快速流态化的范畴，快速流态化床层既非均匀散式流态化，亦非鼓泡流态化，而是一种散式化了的聚式流态化［3］。因此，掌握其内的两相流动行为是提升管反应器设计与装置放大的关键。

在CFB提升管模型化方面，人们曾提出大量的经验或机理性数学模型，包括一维流动模型（聚集-分散模型、夹带模型、轴向扩散模型）、一维两通道模型以及稀密两相局部模型［4］。然而，这些经验模型由于过度简化CFB提升管内的多相流动过程，同时未对气固流场时空分布各向异性的内在机理进行根本探讨而存在较大经验性，预测提升管内的流场分布能力一般较弱。……