【摘 要】
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为解决传统的绝热固定床反应器不能快速移除反应热的问题,创建了一个内置8根“蛇形”移热管的三维螺旋缠绕式反应器模型,并对其进行了网格独立性验证,最终确定其网格数目为6
【机 构】
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沈阳化工大学资源化工与材料教育部重点实验室,辽宁沈阳110142;中国科学院过程工程研究所,北京100190
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为解决传统的绝热固定床反应器不能快速移除反应热的问题,创建了一个内置8根“蛇形”移热管的三维螺旋缠绕式反应器模型,并对其进行了网格独立性验证,最终确定其网格数目为6 216 916个.为验证其移热效果,又分别创建了8根移热管的列管反应器模型1和24根移热管的列管反应器模型2,使用ANSYS Fluent软件分别对三个反应器进行冷水和热空气的逆流换热模拟.采用多孔介质模型代替实际的催化剂,实现气相、催化剂床层、移热管和管内冷却液完全耦合传热的三维计算流体力学(CFD)模拟.模拟结果表明,螺旋缠绕式反应器的进出口温差约为270 K.列管反应器1的进出口温差为30 K.列管反应器2的进出口的温差为157 K.螺旋缠绕式反应器的移热效果比两个传统的列管反应器好,这是由于反应器中的“蛇形”移热管结构增大了反应器的换热面积,所以它的移热效果最好.
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