旋转填料床用3D打印新型规整填料的研发及性能研究

发布时间：2022-10-08 12:33

　　随着超重力技术的不断发展,不同结构的超重力旋转填料床根据各种功能的需求应运而生。超重力填料作为核心部件,对其气液传质效果和流体力学性能具有决定性的作用,液体被高速旋转的填料多次剪切和聚并成细小的液滴、液丝、液膜,湍动程度增加,相际接触面积和表面更新速率得到大幅度提升,有效的降低了液膜厚度和液相传质阻力,从而强化传质过程,但是由于原有技术的限制,无法对填料的精细结构进行构建和实现。本文通过分析现有超重力填料的强化机制,结合丝网填料和低压降式填料的优势,利用三维建模和3D打印技术,构建精细的填料结构。在充分发挥丝网填料对液体分散效果好、空隙率高、比表面积大的优势同时,通过构建大量规整的气、液相通道,使得所开发的新填料不仅具有气、液通道均匀分布、有效比较表面积大和良好的动平衡性,更具有传质效率高、气相压降小、通量大、安装维修方便等优势。首先以空气-水为体系,对3D打印新型填料床、丝网填料床、塑料花环填料床进行了气相压降性能对比实验,考察了超重力因子β（14~86）、空床气速u（0.8~2 m/s）、喷淋密度q(2.6~8 m~3·m^-2·h^-1)对... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 文献综述
    1.1 引言
    1.2 超重力技术概述
        1.2.1 超重力技术产生及原理
        1.2.2 旋转填料床结构
        1.2.3 旋转填料床特点
        1.2.4 旋转填料床应用
    1.3 超重力填料
        1.3.1 超重力填料概述
        1.3.2 超重力填料结构研究进展
        1.3.3 超重力填料流体力学特性研究进展
        1.3.4 超重力填料传质性能研究进展
    1.4 分层填料错流旋转填料床
        1.4.1 分裂填料旋转床
        1.4.2 分层填料错流旋转填料床
        1.4.3 分层填料错流旋转填料床
    1.5 3D立体打印技术在超重力填料研究中的应用
    1.6 课题研究的内容及意义
2 3D打印新型规整填料的设计
    2.1 引言
    2.2 新型3D打印新型规整填料的设计思路
        2.2.1 转子填料的设计思路
        2.2.2 填料定子的设计思路
    2.3 新型3D打印新型规整填料的设计
        2.3.1 转子填料的设计
        2.3.2 定子填料的设计
    2.4 新型3D打印新型规整填料的安装
3 新型3D打印旋转填料床流体力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验主体设备
        3.2.2 分层填料错流旋转填料床转子结构及设备
        3.2.3 实验流程
        3.2.4 实验方案
        3.2.5 表征方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 干床压降
        3.3.2 湿床压降
    3.4 与文献对比
    3.5 本章小结
4 新型3D打印旋转填料床传质性能研究
    4.1 引言
    4.2 相间传质理论
    4.3 气相体积传质系数的计算
    4.4 实验部分
        4.4.1 实验辅助药品及设备
        4.4.2 实验流程
        4.4.3 实验方案
    4.5 实验结果与讨论
        4.5.1 超重力因子对气相体积传质系数kyae的影响
        4.5.2 空床气速对气相体积传质系数kyae的影响
        4.5.3 喷淋密度对气相体积传质系数 k_γa_e 的影响
        4.5.4 与文献报道对比
    4.6 本章小结
5 结论
    5.1 总结
    5.2 创新点
    5.3 后期工作建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3687721