【摘 要】
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乙烯裂解气急冷工艺采用卧式油急冷器对裂解气进行快速冷却,现场应用过程中存在急冷器结焦的问题。急冷油雾滴蒸发不完全而大量黏附急冷器壁面,是结焦的一个重要原因。为了认识
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乙烯裂解气急冷工艺采用卧式油急冷器对裂解气进行快速冷却,现场应用过程中存在急冷器结焦的问题。急冷油雾滴蒸发不完全而大量黏附急冷器壁面,是结焦的一个重要原因。为了认识急冷油雾滴的蒸发过程,论文在此方面做了一系列工作。论文先以单雾滴为研究对象,由对流传热传质的基本理论推导了单雾滴的蒸发公式,并用氮气流中正庚烷雾滴蒸发的实验数据验证了公式的准确性。然后将该公式用于计算单急冷油雾滴的蒸发,计算由Matlab6.5编程数值方法求解实现。计算过程中急冷油物性参数随温度变化的关系式经过数据拟合获得,然后输入计算程序。由计算结果分析了急冷油雾滴蒸发过程中的一些影响因素,包括速度、温度、辐射等;分析了急冷油雾滴蒸发过程中的热量传递规律;并将等温模型和非等温模型的计算结果进行了对比。急冷油雾滴在急冷器内的蒸发属于错流射流中的雾滴蒸发,为此论文建立了错流射流中雾滴蒸发模型,并将该模型用Matlab6.5程序化,然后对急冷油雾滴的蒸发进行了详细的计算和分析。提出了急冷油最佳射流角和最佳粒径的概念,并得到了它们的值,给出了最佳粒径随射流角的分布规律;得到了不同粒径的雾滴以不同射流角度进入急冷器时的射流深度和飞行轨迹。论文的最后又将单雾滴的蒸发模型进行了推广,尝试建立了一种多雾滴蒸发模型。由该模型可知在多雾滴情况下雾滴的蒸发规律与单雾滴情况下有很大的不同。根据论文的研究成果,对急冷器进行了改进,改进后的急冷器结焦量明显减少,可运行更长的周期。
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