این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش نفت، جلد ۲۰، شماره ۶۲، صفحات ۵۲-۶۴
عنوان فارسی مدل‌سازی جریان سه‌فازی گاز- مایع- جامد راکتور بالارونده FCC
چکیده فارسی مقاله شکست کاتالیستی سیال (FCC)، فرایندی برای تبدیل برش‌های سنگین نفت به محصولات با ارزش می‌باشد. در تحقیق حاضر، شبیه‌سازی CFD هیدرودینامیک و انتقال حرارت راکتور استوانه‌ای بالارونده سه فازی (گاز- مایع- جامد) فرایند FCC با در نظر گرفتن تبخیر قطرات مایع انجام شده است. به‌دلیل عدم تقارن ورودی، بخار، ذرات کاتالیست و قطرات خوراک اتمایز شده به‌صورت سه‌بعدی مدل‌سازی شده است. برای مدل‌سازی فاز گاز و ذرات کاتالیست از دیدگاه اولری شامل معادلات پیوستگی، مومنتوم، بقای اجزاء شیمیایی و انتقال حرارت برای هر دو فاز گاز- جامد و معادله دمای دانه‌ای برای ذرات کاتالیست استفاده شده است. هیدرودینامیک، انتقال حرارت و انتقال جرم (تبخیر قطرات) خوراک تزریق شده به راکتور بالارونده نیز با استفاده از دیدگاه لاگرانژی مدل‌سازی شده و نتایج شبیه‌سازی هیدرودینامیکی راکتور بالارونده با استفاده از داده‌های تجربی موجود معتبرسازی شده است. مقایسه مقادیر سرعت دو فاز گاز- جامد حاصل از نتایج مدل با داده‌های تجربی تطابق خوبی را نشان می‌دهد. نتایج مدل‌سازی جریان سه‌فازی، شامل میدان جریان، کسر حجمی هر فاز،تغییرات دمایی برای هر دو فاز گاز و ذرات کاتالیست و همچنین تغییرات اندازه و دمای قطرات خوراک اتمایز شده در راکتور بالارونده به‌دست آمده است. نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد زمان گرم شدن قطرات مایع، متناسب با قطر اولیه آنها می‌باشد و نیز عمل انتقال حرارت به قطرات مایع سریع بوده و این مرحله عامل محدود کننده در عملکرد راکتور بالارونده نمی‌باشد. در مرحله گرم شدن و تبخیر قطرات، مقدار بسیار کمی از جرم قطره تبخیر می‌شود و پس از رسیدن قطره به دمای نقطه جوش، قطر قطرات با شدت کاهش پیدا می‌کنند و کل قطره مایع در کسری از طول راکتور بالارونده تبخیر می‌شود. همچنین در این تحقیق رابطه‌ای برای زمان تبخیر کامل قطرات مایع توسعه داده شده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Modeling of Gas-Liquid-Solid Multiphase Flow of FCC Riser Reactor
چکیده انگلیسی مقاله The Fluid Catalytic Cracking (FCC) is an important process for profitable conversion of heavy hydrocarbons into valuable products. In this study, a CFD simulation of hydrodynamic and heat transfer of FCC gas-liquid-solid riser reactor was carried out by considering the evaporation of liquid droplets. Since there is no symmetry in fluidizing steam, catalyst particles, and atomized liquid droplets, the reactor was modeled as a 3-D system. An Eulerian model was used for both gas and catalyst particles, which is comprised of continuity and momentum, species, heat transfer equations for gas and solid phases, and an equation for solid granular temperature. The hydrodynamic and heat and mass transfer (evaporating liquid droplets) were modeled using Lagrangian approach. The reactor hydrodynamic model predictions were compared with corresponding experimental data reported in the literature to validate the model. The distributions of gas and catalyst velocity are in good agreement with the experimental data. The multiphase results include flow field, distributions of volume fraction of each phase, temperature profiles of gas and solid phases as well as variation of atomized liquid droplet diameter and temperature. The simulation results indicate that the heating of liquid droplets takes place proportional to their initial size and immediately. Therefore, this step is not the controlling part of FCC riser operation. When the evaporation of the liquid starts, rate of droplet evaporation and reduction in droplet diameter are low. When the droplet temperature reaches the boiling point, the droplet diameter decreases faster and the total mass of liquid droplet evaporates in a fraction of riser reactor. In this research, a correlation for droplet evaporation time was also developed.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله
نشانی اینترنتی http://pr.ripi.ir/article_33_19.html
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1344/article-1344-236886.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات