aalto1 untyped-item.component.html
Neste-kaasujakajan laskenta
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Kem-42
Degree programme
Language
fi
Pages
113 + (32)
Series
Abstract
Triklekerrosreaktorit ovat kolmifaasireaktoreita, joissa neste ja kaasu virtaavat myötävirtaan alaspäin läpi kiinteän katalyyttikerroksen.
Niitä käytetään öljynkäsittelyalalla vetykäsittelytehtävissä, joista tärkeimpiä ovat rikin ja typen poisto ja hydrokrakkaus.
Virtausten epätasainen jakautuminen kiintoainekerroksessa heikentää reaktorin suorituskykyä ja voi johtaa vaaratilanteisiin.
Työssä tutkittiin virtausten jakautumiseen vaikuttavia tekijöitä triklekerrosreaktoreissa.
Työn kirjallisuusosassa tutustuttiin jakopohjatyyppeihin ja niiden kykyyn jakaa virtaus tasaisesti katalyyttikerroksen pinnalle sekä luotiin katsaus jakopohjia ja suorajäähdytyskammioita käsitteleviin patentteihin.
Jakopohjien ohella virtausten jakautumista tapahtuu myös katalyyttikerroksessa.
Työssä tarkasteltiin katalyyttikerroksen ominaisuuksien vaikutusta virtausten jakautumiseen.
Esimerkiksi katalyytin pakkaustapa ja käynnistystoimenpiteet vaikuttavat virtausreitteihin katalyyttikerroksessa.
Kirjallisuusosassa tarkasteltiin myös laskennallisen virtausdynamiikan (CFD) tarjoamia mahdollisuuksia monifaasivirtauksen mallintamisessa sekä tutustuttiin Teknillisen korkeakoulun (TKK) triklekerrosreaktoreita käsittelevään tutkimustoimintaan.
TKK:n kemian laitetekniikan laboratoriossa CFD-laskentaa käytetään muun muassa triklekerrosreaktoreiden katalyyttikerroksen mallinnuksessa.
Työn soveltavassa osassa laadittiin CFD-simulointimalli yksinkertaiselle esijakopohjalle.
Ratkaisun osalta tarkasteltiin jakopohjan läpi tulevan neste- ja kaasuvirran jakautumista jakopisteiden kesken sekä virtauksia jakopohjalla.
Laskentahilan, aika-askeleen ja ratkaisumenetelmän vaikutusta perustapauksen ratkaisuun tarkasteltiin ja todettiin, että ainoa tärkeä muuttuja edellä mainituista oli ratkaisumenetelmä.
Lisäksi tutkittiin laskenta-alueessa olevan pisarakokojakauman vaikutusta ratkaisuun ja todettiin sen olevan tärkeä muuttuja.
Syöttönopeuden, syötön kaasumäärän ja aineominaisuuksien vaikutusta laskentaan tutkittiin.
Näistä laskentaan vaikutti eniten aineominaisuuksien muutos.
Työn tulosten perusteella todetaan, että CFD-laskenta soveltuu hyvin jakopohjien suunnitteluun ja vertailuun.
CFD-laskentamallin avulla voidaan tutkia esimerkiksi virtausten muuttumista syötön muuttuessa.
Description
Supervisor
Alopaeus, VilleThesis advisor
Purola, Veli-MattiKoskinen, Jukka
Aittamaa, Juhani