旋风分离器在气固流化床系统中常用于循环催化剂的分离回收,分离器通过料腿将催化剂重新送至流化床层,重新参加气固反应。工业上为保证料腿的正常排料与密封性,料腿长度均较长,间接导致旋风分离器主要分离空间设计高度有限,进而影响旋风分离器性能。针对以上问题,综合前人研究可知,安装止旋器可降低料腿抽力,但对于料腿抽力的降低幅度没有明确说明,止旋器对分离器的性能影响也存在争议。本文通过试验和模拟考察了止旋器对旋风分离器料腿抽力、压降及效率的影响,研究内容和结论有:(1)对有无止旋板结构的分离器进行试验和模拟,结果表明:安装止旋板会降低料腿抽力约20%-30%,增加分离器压降约100 Pa,同时降低分离效率;分析分离器内部流场发现,在旋涡尾端附近安装止旋器,可以抑制旋风尾端进一步向下延伸摆动,控制料腿内涡核摆动,削弱气流旋转强度,降低料腿抽力,而止旋板的安装使得流经该空间的气流撞击止旋板表面,增大了能量损失,一定程度上增加了压降,但增加幅度不大;膨胀仓空间大幅度的上行流带动部分已分离的颗粒重新进入内旋流,降低分离效率。(2)为缓解分离效率降低的问题,采用增加筒体高度的方式进行效率的弥补,当筒体高度增大到一定程度时,可以满足降低料腿抽力、降低压降、保证分离效率不下降的多种要求。(3)结合以往数学模型,建立起料腿抽力、压降、效率与筒体结构参数、入口气速间的关联公式,借助量纲理论和origin8.0绘图软件,求解关联式,得出有无止旋板结构时的旋风分离器性能,与试验值符合较好,为后续止旋器研究时提供性能比较参考。(4)止旋器本身的结构对分离性能也有一定的影响,锥状的止旋器,由于可以使得气流在锥体表面旋转,相较于止旋板的冲撞,其在降低料腿抽力、保证效率方面的影响更为明显,压降增加的幅度也相对更小;无中心孔的结构,更多地削弱了止旋器以下空间气流中心旋转的力度,降低了料腿抽力。