喷雾干燥塔中液料蒸发数值模拟方法及存储介质技术

技术编号:24092521 阅读:52 留言:0更新日期:2020-05-09 08:43
本发明专利技术实施例提供一种喷雾干燥塔中液料蒸发数值模拟方法及存储介质,属于液料蒸发领域。通过上述技术方案,本发明专利技术通过根据喷雾干燥塔的几何参数建立喷雾干燥塔的全尺寸三维几何模型并进行网格划分,进而进行求解,得出输出变量结果以供分析液料的蒸发过程,相比于目前无法在干燥塔内直接进行测量,而采用设计人员的经验以及通过对小型装置的实验结果进行小试放大的方法得出的数据结果与实际结果具有偏差,本发明专利技术通过对喷雾干燥塔的全尺寸三维几何模型进行建立及求解,得到的结果更精确。

Numerical simulation method and storage medium for liquid evaporation in spray drying tower

【技术实现步骤摘要】
喷雾干燥塔中液料蒸发数值模拟方法及存储介质
本专利技术涉及液料蒸发领域,具体地涉及一种喷雾干燥塔中液料蒸发数值模拟方法及存储介质。
技术介绍
喷雾干燥系统设备是一种新型高效干燥工艺设备,该设备包括:用于对溶液、乳浊液、糊状液及热敏性物料进行干燥,一般在几秒钟内水分便可蒸发得到符合生产要求的粉状、颗粒状空心球或圆粒状产品。喷雾干燥技术已广泛应用于食品、化工、医药以及环保等领域,随着现代技术的发展,一些与原料颗粒大小相关的技术行业,如陶瓷、化学工业、添加剂等工业,对原料颗粒大小要求苛刻,进一步推动了造粒技术的迅猛发展。催化剂的使用使得大规模化工连续生产成为可能,并使生产成品大为降低,应用比较广泛的一个行业便是炼油行业。催化剂的生产过程中,需要对原料浆料进行干燥,对相应的干燥颗粒粒径要求严格,因而喷雾干燥技术在石油催化剂的生产中地位也越来越重要。喷雾干燥塔在工业催化剂的生产中,尤其是流化催化剂的干燥中应用十分广泛。喷雾干燥作为催化剂成型的方法之一,是催化剂制备流程中十分重要的一项步骤。喷雾干燥系统的雾化盘型号及转速、料浆流量、入风温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷雾干燥塔中液料蒸发数值模拟方法,其特征在于,包括:/n根据喷雾干燥塔的几何参数建立喷雾干燥塔的全尺寸三维几何模型;/n对所述喷雾干燥塔几何模型进行网格划分;以及/n对经所述网格划分后的所述喷雾干燥塔三维几何模型进行求解,得出输出变量结果以供分析液料的蒸发过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种喷雾干燥塔中液料蒸发数值模拟方法,其特征在于,包括:
根据喷雾干燥塔的几何参数建立喷雾干燥塔的全尺寸三维几何模型;
对所述喷雾干燥塔几何模型进行网格划分;以及
对经所述网格划分后的所述喷雾干燥塔三维几何模型进行求解,得出输出变量结果以供分析液料的蒸发过程。


2.根据权利要求1所述的数值模拟方法,其特征在于,对于所述喷雾干燥塔几何模型的域,该域内的流体速度梯度越大,在对该域进行网格划分时设置的网格越密。


3.根据权利要求1所述的数值模拟方法,其特征在于,所述经网格划分后的所述喷雾干燥塔三维几何模型的域包括:
气相域,该气相域满足:
质量守恒方程:



动量守恒方程:










能量守恒方程:



以及
颗粒液相域,该颗粒液相域满足:
运动方程:



传热方程:
Qc=πdphNu(T-Tp)




质量传递方程:
当Psat达到临界值:



当Psat没达到临界值:






其中,ρ为气相域流体密度,ux、uy、uz分别为气相域流体在x、y、z方向上的速度分量,Sm为质量原项,u为气相域流体速度矢量,p为塔内静压力,τxx、τyy和τzz是因分子粘性力作用而产生的作用在气相域流体微元体表面上的粘性应力τ的分量,gx、gy和gz分别为气相域流体在x、y、z三个方向的重力体积力,Fx、Fy和Fz为气相域流体在x、y、z三个方向的外部体积力,λ为气相域流体传热系数,cp为气相域流体比热容,T为气相域流体温度,ST为粘性耗散项,mp为液滴质量,up为液滴运动速度矢量,FD为拖曳力,FB是重力引起的浮力,FVM为虚拟质量力,FP为压力梯度力,Fother为作用于液滴上的其他力,Qc为对流传递能量,dp为液滴直径,h为液滴热导率,Nu为Nusselt数,Tp为液滴温度,Re为雷诺数,μ为...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜以村成伟陈世华孙裕苹
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石化催化剂有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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