Улавливание катализатора сепарационным устройством с дугообразными элементами в реакторах с псевдоожиженным слоем

Цель работы и основные задачи исследования. Целью является разработка и исследование процессов в сепарационном устройстве с дугообразными элементами для улавливания катализатора в реакторах с псевдоожиженным слоем. Задачи исследования: 1. На основе анализа недостатков существующих аппаратов улавливания твердых частиц в реакторах с псевдоожиженным слоем разработать новую конструкцию сепарационного устройства, позволяющую снизить энергетические затраты, увеличить общую эффективность, повысить эрозионную стойкость и обеспечить удобство его эксплуатации и ремонта, 2. Экспериментальным путем определить эффективность и гидравлическое сопротивление сепарационного устройства с дугообразными элементами от скорости газа на входе в установку, 3. Изучить влияние расходных характеристик потока, размера мелкодисперсных частиц на эффективность работы сепарационного устройства при различных конструктивных параметрах его исполнения, 4. Провести численные исследования эрозионного износа сепарационного устройства с дугообразными элементами, 5. Разработка инженерной методики расчета сепарационного устройства в реакторах с псевдоожиженным слоем, 6. Технико-экономическое обоснование применения сепарационного устройства в реакторах с псевдоожиженным слоем. Научная новизна работы: 1. Экспериментально получены обобщенные зависимости по гидравлическому сопротивлению и эффективности сепарационного устройства с дугообразными элементами в лабораторном модуле от скорости газа на входе в установку. Установлена зависимость эффективности сепарационного устройства с дугообразными элементами от размера частиц 10-208 мкм и скорости газа от 0,87 до 2,43 м/с. 2. В результате численных исследований получены зависимости эффективности сепарационного устройства от количества рядов и диаметра дугообразных элементов при различной скорости газа на входе. 3. Проведенные численные исследования позволили получить зависимости для определения эрозионного износа сепарационного устройства с дугообразными элементами от размера частиц. Положения, выносимые на защиту: 1. Результаты экспериментальных и численных исследований эффективности улавливания частиц, гидравлического сопротивления сепарационного устройства с дугообразными элементами. 2. Результаты математического моделирования по влиянию расходных характеристик потока, размера мелкодисперсных частиц на эффективность работы сепарационного устройства при различных конструктивных параметрах его исполнения. 3. Результаты численных исследований по эрозионному износу сепарационного устройства. 4. Инженерная методика расчета сепарационного устройства, позволяющая определить его конструктивные параметры, скорость газа на входе, эффективность и гидравлическое сопротивление. Практическая значимость состоит в разработке конструкции сепарационного устройства с дугообразными элементами и создании инженерной методики расчета этого устройства при разных технологических параметрах.