Пылеулавливающее устройство для блоков дегидрирования парафиновых углеводородов с кипящим слоем катализатора

В статье рассмотрена проблема улавливания твердых частиц в технологической линии с протеканием процессов дегидрирования С4–С5-изопарафинов в изоолефины в псевдоожиженном слое катализатора. Изучен процесс пылеулавливания мелкодисперсных частиц катализатора для блоков дегидрирования парафиновых углеводородов с применением стандартного циклона марки ЦН-15 и нового пылеулавливающего устройства (НПУ) с дугообразными элементами. Представлены результаты численного моделирования ЦН-15 и НПУ. В ходе сравнительных исследований установлено, что применение НПУ более эффективно, чем применение ЦН-15, для улавливания мелкодисперсных твердых частиц размером менее 20 мкм. Показано, что изменение профилей давления и скоростей для НПУ происходит закономерно и каких-либо критических отклонений не наблюдается. Выявлено, что скорость течения газового потока через дугообразные элементы НПУ стабильна в отличие от ЦН-15, в котором создаются высокие скорости по краям циклона, повышающие вероятность проскока пыли в очищаемый поток.

1. Nakhaei, M.; Lu, B.; Tian, Y.; Wang, W.; Dam-Johansen, K.; Wu, H. CFD Modeling of Gas–Solid Cyclone Separators at Ambient and Elevated Temperatures. Processes 2020, 8, 228. (https://doi.org/10.3390/pr8020228).

2. Катаев А.Н., Егоров А.Г., Егорова С.Р., Ламберов А.А. // Катализ в промышленности. 2015. Т. 15. № 3. С. 60–66.

3. Комаров С.М., Котельников Г.Р., Рогозина Н.П., Смирнов Б.К., Никитина В.М., Магсумов И.А. // Катализ в промышленности. 2005. № 3. С. 38–43.

4. Haig, C.; Hursthouse, A.; McIlwain, S.; Sykes, D. // Powder Technol. 2014. № 258, 110–124.

5. Fassani, F.; Goldstein, L. // Powder Technol. 2000. № 107. P. 60–65.

6. Калаева С.З., Муратова К.М., Чистяков Я.В., Чеботарев П.В. // Известия Тульского гос. ун-та. Науки о Земле. 2016. Вып. 3. С. 40–63.

7. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки. Учебное пособие. Пенза: Пензенского гос. ун-та, 2005. 210 с.

8. Патент РФ 1679709; опубл. 1996.

9. Зинуров В.Э., Дмитриев А.В., Латыпов Д.Н. Соловьева О.В. // Вестник технологич. ун-та. 2019. Т. 22. № 8. С. 33–37.

10. Дмитриев А.В., Зинуров В.Э., Дмитриева О.С., Нгуен В.Л. // Вестник Казанского гос. энергетич. ун-та. 2018. Т.10. №1(37). С. 74–81.

11. Калаева С.З., Муратова К.М., Чистяков Я.В., Чеботарев П.В. // Известия Тульского гос. ун-та. 2016. Вып. 3. С. 40–63.

12. Патент РФ 2509609; опубл. 2014.

13. Патент РФ 2132750; опубл. 2014.

14. Xiong, Z.; Ji, Z.; Wu, X. // Powder Technol. 2014. № 253. P. 644–649.

15. Qian, F.; Zhang, J.; Zhang, M. // J. Hazard. Mater. 2006. № 136. P. 822–829.

16. Huang, Y.; Mo, X.; Yang, H.; Zhang, M.; Lv, J. // In Clean Coal Technology and Sustainable Development. 2016. P. 301–307.

17. Cortés, C.; Gil, A. // Prog. Energy Combust. Sci. 2007. № 33. P. 409–452.

18. Towler, G.; Sinnott, R. // Chem. Eng. Des. 2013. P. 937–1046.

19. Trefz, M.; Muschelknautz, E. // Chem. Eng. Technol. 1993. № 16. P. 153–160.