流化床反应器在石化和煤化工等重要工业领域应用广泛，在工业流化床反应器中，通常在顶部稀相空间内安装多组旋风分离器，用于分离夹带在出口气流中的颗粒。如何准确预测入口颗粒浓度和粒径分布对合理设计旋风分离器系统并保障其工艺分离性能至关重要。首次基于一套工业流化床反应器，利用MP-PIC多相流模型研究了颗粒在稀相空间的夹带行为，重点对比了稀相空间有无旋风分离器组对一级旋风分离器入口颗粒浓度及粒径分布的影响。结果表明，工业流化床反应器由于稀相空间内存在旋风分离器，使局部气体流通面积减少、气速增大、横截面轴向气速不均匀度升高，导致夹带进入旋风分离器中的颗粒量比没有旋风分离器时高很多，这表明采用基于传统小型冷模试验颗粒夹带关联式计算得到的旋风分离器入口浓度大幅低于实际的旋风分离器入口浓度。旋风分离器入口颗粒粒度分布也与密相床层及整个系统中颗粒粒度分布存在一定差异，平均粒径更小。

国家自然科学基金资助项目(21276273)；

0 引 言
1 CPFD模型和模拟设置
1.1 控制方程
1.2 曳力模型
1.3 模拟设置
1.3.1 几何模型、边界条件和初始条件设置
1.3.2 其他模拟参数设置
2 模拟结果与讨论
2.1 第1级旋风分离器入口颗粒跑损流率
2.2 第1级旋风分离器入口颗粒跑损率的均匀性
2.3 第1级旋风分离器入口颗粒粒度分布
3 结 论