循环流化床提升管反应器底部的预提升段和进料区域的气固流动结构直接影响着催化裂化反应。预提升段作为催化剂从再生斜管进入提升管的入口,其作用是加速催化剂颗粒,同时改善底部气固流动结构,从而保证催化剂颗粒与原料油的充分混合反应。而进料喷嘴出口位置的气固流动与混合情况,更是对催化剂与油气混合及反应产生重要影响。因此,催化裂化提升管反应器预提升段和进料段气固流动研究和结构形式优化具有重要的现实意义。本论文所需数据在一套大型循环流化床冷态实验装置上得到,以催化裂化平衡剂作为固体颗粒,常温空气作为流化介质,主要从宏观流动结构、微观流动行为及颗粒流动模式这三方面对比研究了旋流气体喷嘴与直喷型喷嘴对颗粒浓度分布的影响,并进一步考察了不同的喷嘴旋流角度对提升管扩径段内气固流动特性的影响。结果表明,以损失少量的颗粒循环速率为代价,旋流气体喷嘴能有效增加提升管扩径段内的颗粒浓度以及密相段的高度;并且随着旋流角度的增大,颗粒浓度逐渐增加,旋流角度为90°时颗粒浓度达到最大,为催化剂颗粒与油气的混合反应提供了更多的接触机会;同时,旋流喷嘴结构改变了气体喷射的方向,从向轴心喷射转变为向边壁喷射,与聚集在边壁区域的颗粒相的碰撞,进一步强化了边壁处气固两相的混合与接触。此外,论文还对提升管底部的预提升段结构进行了改造,设计了一种配有内置输送管的新型预提升结构,考察了有无内置输送管对气固流动结构的影响,并进一步优化了其结构参数,为工业应用提供一些基础的数据。在底部的预提升结构内设置内置输送管时,若输送管和上部的输送段连接,将导致环隙上方的气阻增大,颗粒无法在该区域内流动,气固两相分层明显,且密相段高度显著降低;通过内置输送段高度、直径的优化,可有效改善上述现象。结果表明,内置输送管和输送段断开后,气阻现象得到有效缓解,颗粒在预提升段的分布趋于均匀,无分层现象发生,且循环量也有所提高;对比不同直径的输送管对预提升段内颗粒浓度分布的影响发现,内置输送段与预提升段直径比例为3/5时,预提升段的颗粒浓度最大。颗粒浓度水平的提高,为催化裂化反应提供更多的催化剂颗粒。