催化剂颗粒在系统循环过程中会出现很多问题,大量颗粒与装置的碰撞会造成催化裂化装置冲蚀磨损而导致事故的发生,给炼油工业带来很大的损失,因此对催化剂颗粒与构件壁面碰撞的过程进行研究是有意义的。本文通过数值计算模拟研究提出了减轻构件壁面破坏破损的技术措施,提高构件抗破损的能力,可为催化裂化装置长久安全稳定的运行提供一定的理论依据与技术支持。本文介绍了国内外催化剂颗粒与构件壁面碰撞研究的基本理论。为更接近实际问题,根据催化剂颗粒与构件碰撞的特点,使用有限元法建立非球形单颗催化剂颗粒与构件壁面碰撞的数值分析模型。在对模型进行准确性验证之后,根据所采用的构件壁面与催化剂颗粒的材料性质选择相应的破坏模型。考虑到实际问题的复杂性和众多的影响参数,本文采用参数化的分析方法,研究了非球形催化剂颗粒参数(颗粒尺寸、撞击速度、撞击角度、撞击次数等)对构件壁面破坏与磨损的影响,建立了催化剂颗粒与构件破损之间的参数关系。在单颗粒与构件壁面碰撞研究的基础上,对催化剂颗粒流与构件壁面的碰撞进行了参数化的研究与分析。针对碰撞过程中催化剂颗粒与回弹颗粒间碰撞的问题,提出了利用有限元方法与离散元素法相耦合来解决真实情况下碰撞产生应力的模拟与提取问题,再结合参数化的分析研究了颗粒流参数对构件壁面破坏与磨损的影响。经过上述研究有助于掌握催化剂颗粒与构件壁面碰撞产生的破损规律,对构件抗催化剂颗粒碰撞能力的评定具有一定的参考价值。