洗涤冷却室垂直环隙空间内液相流动结构的研究
2021-08-31赵雨萌王亦飞彭昕位宗瑶于广锁王辅臣
化工学报 2021年8期
赵雨萌,王亦飞,彭昕,位宗瑶,于广锁,王辅臣
(1华东理工大学洁净煤技术研究所,上海 200237;2中国石化润滑油有限公司上海研究院,上海 200080)
引 言
洗涤冷却室是多喷嘴对置水煤浆气化技术(OMB)的关键组成部分,其流动结构与鼓泡塔相似。塔内的循环流动结构对相间混合、传质、移热有着重要的作用。从气化室出来的高温合成气经液膜降温增湿后沿下降管进入洗涤冷却室的液池中,并在“环隙中空结构”中上升,环隙中设有破泡板,有助于合成气的洗涤和净化。近年来,研究者们对洗涤冷却室内气体穿越液池的过程进行了很多研究,例如多相分布特性[1-3]、热质传递[4-5]和内构件流体力学[6-7]等。对于洗涤冷却室液池内的液相流动结构未有相关研究。洗涤冷却室内湍动剧烈,加之破泡器结构的复杂性,简化的流体力学模型计算存在较大的偏差,结果的可靠性也难以保证。因此通过冷模实验来确定洗涤冷却室内的液相循环结构具有重要意义。
目前,鼓泡塔内液体流速分布的测量有很多方法。早期,Hills[8]用改进的Pitot管测量了液体速度,对液体循环进行研究,所得结果被广泛采用。之后,Krishna等[9-12]不断对Pitot管进行改进,以适应不同体系液相速度的测定。另外,一些基于光学原理和传热原理的测量方法也得到了一定的应用。Wang等[13],Franz等[14],Therning等[15]用热线风速仪测量了鼓泡塔中的液相速度分布。Degaleesan等[16]利用计算机自动放射性电子粒子跟踪(CARPT)技术研究了气泡柱中的液体再循环和湍流。Ojima等[17]通过LDV探测器在高空间和高时间分辨率下测量了液相的平均速度和波动速度。……
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