بررسی تجربی و مدلسازی الگوی جریانی گاز- جامد راکتور بالارونده فرایند FCC

هیدرودینامیک بستر سیال گاز- جامد در راکتور بالارونده فرایند FCC پیچیده می‌باشد بطوریکه در نتیجه این پیچیدگی‌ها، پیش‌بینی عملکرد راکتور مشکل می‌باشد. در تحقیق حاضر، شبیه‌سازی CFD هیدرودینامیک راکتور با بکارگیری دیدگاه اولری بصورت سه بعدی انجام شده است. بر اساس مشخصات هیدرودینامیک بستر سیال با ذرات کاتالیست فرایند FCC، پروب فیبر نوری با سرعت داده‌برداری بالا طراحی و ساخته شد. داده‌های هیدرودینامیکی در شرایط مختلف سیرکولاسیون ذرات کاتالیست در یک راکتور بستر سیال چرخشی در مقیاس آزمایشگاهی اخذ گردید. مدل CFD بستر سیال گاز- جامد با استفاده از داده‌های تجربی معتبرسازی شده است. نتایج حاصل بصورت تجربی و مدلسازی نشان می دهد که الگوی جریانی ذرات کاتالیست در بالا و پائین بستر متفاوت می باشد. نتایج حاصل بیانگر این است که کسر حجمی‌ ذرات کاتالیست در نزدیکی دیواره بستر بیشتر می‌باشد و ذرات کاتالیست در نزدیکی دیواره بستر با سرعت پایینی در حرکت هستند. مقایسه درصد خطای نسبی توزیع شعاعی سرعت و کسر حجمی ذرات کاتالیست در قسمت بالا و پائین بستر با درصد خطای گزارش شده توسط سایر مدلهای معتبر نشان می‌دهد که درصد خطای مدل محاسباتی حاضر کاهش یافته است. همچنین مدل محاسباتی با به کارگیری تئوری سینتیک جریان دانه‌ای قادر به پیش‌بینی تشکیل، حرکت، سرعت و قطر خوشه‌ها در بستر سیال گاز- جامد می‌باشد.

کلیدواژه ها:

راکتور بستر سیال ، جریان گاز- جامد ، CFD ، هیدرودینامیک ، پروب فیبر نوری