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三級旋風分離器工業設計分析

來源:網絡|發布時間:2021-03-20|瀏覽次數:
三級旋風分離器工業設計分析1DMTO預分離三級旋風分離器結構

DMTO工藝的反應器和再生器在開工狀態及其它非正常狀態下,反應器氣體量較小,一、二、三級旋風分離器的入口氣速皆僅為其正常入口氣速的1/4左右,致使分離效率非常低,催化劑容易跑損。為回收跑損的催化劑,在三級旋風分離器的頂部,增加一個預分離裝置,依靠催化劑顆粒的離心力、重力及慣性預分離的聯合作用,將從一、二級旋風分離器跑出的部分催化劑回收利用。現有的臥管式三級旋風分離器,雖然也是切向入口,正常的入口氣速下尚具有一定的預分離效果,但預分離下來的大顆粒催化劑在旋流強度減弱的分離單元下部,仍然被氣流帶入分離單管內,無法起到預分離作用。在開工狀態及其它非正常狀態下入口氣速皆僅為其正常入口氣速的1/4左右時,凈化工程www.schrjh.com,原三級旋風分離器預分離部分旋流強度更低,預分離部分起不到預分離作用。為解決上述問題,準備所采用的技術方案是:增加三級旋風分離器預分離段筒體的直徑,以減小氣體進入三級旋風分離器后的氣速;筒體下增加錐體,原三級旋風分離器排氣管外的中間筒體向上延長,在錐體下部與中間筒體之間形成了一個集塵室,預分離下來的大顆粒催化劑將聚集在集塵室內,并通過集塵室內的排塵管排出三級旋風分離器外。同時,延長到三級旋風分離器切向入口上部的中間筒體,使入口氣流必需向上拐90°后才能進入三級旋風分離器的分離單元,也起到了慣性分離的效果。本技術具有如下效果:三級旋風分離器的預分離裝置,在非正常工況下,當氣體夾帶催化劑顆粒經預分離裝置的水平切向入口進入預分離裝置之后,催化劑較大顆粒在離心力作用下向預分離裝置的器壁運動,同時,又由于截面積的增加,氣體截面氣速減小到顆粒的臨界沉降速度以下,催化劑顆粒又在重力的作用下,向下沉降;較小的催化劑顆粒隨氣體旋轉一定的圈數之后,氣體垂直向上轉90°,經中間進氣腔進入三級旋風分離器的分離單元,而部分催化劑顆粒則在重力及慣性力的作用下,繼續向前向下運動。向下運動的顆粒最后進入預分離裝置的排塵室內并經排塵口排出三級旋風分離器。排塵管內的排塵氣量為此時入口氣量的3%~5%。圖1是預分離三級旋風分離器的主視圖和入口處剖視圖。預分離部分主要由上部筒體、錐段及中心進氣管組成,主要尺寸:筒體內徑D=11000mm,入口面積A=4.28m2,成都實驗室裝修www.vnnu.cn,氣體入口管直徑D1=4200mm。

2大型冷模試驗

2.1試驗目的

由于MTO裝置操作條件的特殊性,要求三級旋風分離器具有一定的預分離性能。根據理論及實踐經驗,進行了三級旋風分離器的預分離性能試驗,以驗證將在工業上應用預分離三級旋風分離器的使用效果。

2.2試驗內容

(1)對不同的預分離結構的組合形式,以及不同的操作條件,進行壓力降及分離效率的測試。(2)對選定的預分離結構,進行不同操作條件的試驗,進行分離效率及壓力降的測試。經過以上結構的組合試驗及其他工業數據,最后選用的試驗用預分離三級旋風分離器的結構的設計參數為:芯管直徑:420;芯管與入口上平面平齊;三旋泄氣量:3%~5%;筒體直徑變化:1100;筒體長度變化:3m;入口氣速:v=6m/s;入口粉塵質量濃度:Ci=3.5kg/m3。

2.3試驗裝置

(1)試驗裝置如圖2所示,采用抽風式加料,泄氣量由抽風機2控制。(2)試驗之前應對整個裝置進行檢查,保證無漏氣,并用砂子在較大的風量下,將旋分內壁沖刷干凈。排除砂子后再用廢催化劑沖刷半小時。

2.4試驗方法

首先開動抽風機1,然后在3m平臺的采樣孔上,用畢托管標定氣體的入口氣速,控制風機流量,可得到實驗所需的氣速及該種旋分結構氣速下壓力降的大小;開動抽風機2滿足預分離三旋3%~5%泄氣量的要求。在加料斗內加入粉料,旋風分離器開始工作,在一定時間內加入一定量的物料(滿足入口濃度要求)之后停機,凈化工程www.schrjh.com,稱量從四旋集塵室及預分離三旋內所收集下來的粉塵的質量,與加入粉塵的質量相比,即可得出該種預分離結構及該氣速下的分離效率。

2.5入口氣速標定

開動風機,將畢托管插入測速孔中,使畢托管中心對準管道中心,讀出所連接U形管上的讀數,即可得出其動壓Δh、靜壓Pb,計算出入口氣速。3試驗結果大型冷模試驗歷時近1a,得出如下結論。用廢平衡催化劑試驗時:(1)在不同的入口氣速下(2~8m/s),進料濃度加大時,預分離效率稍微增高,如圖3所示。(2)在不同的入口濃度下,入口氣體速度加大時,預分離效率稍微變差,如圖4所示。圖3及圖4也說明了在不同的入口氣速(2~8m/s)及不同的入口濃度下,分離效率變化并不大,2~8m/s不同的入口氣體速度都在粉塵的臨界沉降速度之下,即大部分粉塵顆粒都可以沉降分離下來。(3)入口氣速增加時,壓力降急速上升,但壓力降并不大,為正常入口氣速下旋風分離器壓力降的10%左右,見圖5。圖6~7所示試驗物料為325目滑石粉,試驗證明其分離性能與用廢平衡催化劑試驗時類似。不同點為:①325目滑石粉顆粒細小,預分離效率遠小于廢平衡催化劑,如圖6所示。②試驗物料為325目滑石粉時,入口氣體速度加大,分離效率減小比較明顯,這說明此時主要是重力沉降起主導作用,且顆粒越大越容易沉降。由圖3~7可以看出:大型冷模試驗結果是理想的,工業裝置應具有類似的分離效果。

4分離效果估算

根據試驗結果,確認工業試驗裝置的預分離三級旋風分離器的預分離效率是令人滿意的。為了準確起見,采用重力沉降的方法對其預分離效果進行了估算。理論計算結果表明,擬采用的預分離三級旋風分離器的分離效率較高,大于9.04μm以上的顆粒都能被分離下來。

5結論

(1)在試驗物料為325目滑石粉及廢平衡催化劑、進料濃度遠小于工業實際情況下,預分離三級旋風分離器的分離效率都在80%以上,若工業生產時發生低氣速大量跑劑的情況,絕大部分能被回收,經濟效益明顯。(2)預分離三級旋風分離器的壓力降較低,估計僅占正常三級旋風分離器壓力降的10%左右。(3)經理論計算,擬采用的預分離三級旋風分離器的分離效率較高,大于9.04μm以上的顆粒都能被分離下來。

作者:張世成 顧月章 田永成 單位:中石化洛陽工程有限公司 在线看日本免费不卡资源,日本免费网址大全在线观看,日本不卡免费一区二区

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