错流旋转填料床结构优化及性能研究
发布时间：2021-06-26 18:11
超重力旋转填料床是一种新型化工过程强化设备。目前,已有大量学者从传质性能和流体力学性能两个方面对旋转填料床进行了深入研究。其中,传质性能研究体系已趋于成熟,从研究结果中可以发现填料的轴向厚度和径向长度、液体分布器结构、填料内液体分布都会对旋转填料床的传质效果产生影响;流体力学性能的研究中已发现填料内液体分布不均现象,但缺乏能够对液体分布程度进行定量分析检测的方法。针对上述问题,本文选用山西省超重力化工工程技术研究中心自制的错流旋转填料床为实验设备,探究了丝网填料的轴向厚度和径向长度以及中心管式液体分布器的喷液孔孔数对传质性能的影响规律,并提出了一种旋转床填料内液体分布检测方法,以期为旋转填料床的结构优化设计提供理论指导和数据支持。填料结构改变,填料体积也会随之发生变化,且填料轴向厚度的改变主要影响气体停留时间,径向长度的改变主要影响液体停留时间。为消除填料体积的影响,用NaOH-CO2测定了旋转填料床的有效传质比表面积ae,并与NH3-H2O分别测定了不同填料径向长度和轴向厚度下的液相体积传质系数k...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
旋转填料床
填料是作为一个整体安装在塔体内部。以此为基础，世界上第一就是将填料填充在转子内部，转子和填料各个部分按相同方向和角速度共同旋一个整体性转子，称为填料式旋转填料床。这种结构的旋转床中填料装填密极大的增大气液接触面积；另外，填料高速旋转，增强了对液体的剪切，降低阻力，传质效率提高。但填料在径向方向上受到的离心力与半径有关，半径力越大，填料容易变得“内疏外密”，填料填充不均匀，降低传质效率。填料式床根据不同的气液接触方式，主要分成错流旋转填料床和逆流床[25-27]。错流旋转填料床和逆流旋转填料床结构分别如图 1.2、图 1.3 所示，两者的共同体均是由液体分布器的喷液孔喷出，沿径向进入填料内部。但气体流向不同：填料床中气体是沿轴向穿过填料，逆流旋转填料床中气体是沿径向穿过填料。异使得错流旋转填料床中气体的流通面积为填料的最大横截面，气速恒定，适通量的气体[28]；逆流旋转床中气体在进入填料内部时，需克服填料旋转带来的，处理量小，但气液相对运动速度较大，传质效率较高。
填料是作为一个整体安装在塔体内部。以此为基础，世界上第一就是将填料填充在转子内部，转子和填料各个部分按相同方向和角速度共同旋一个整体性转子，称为填料式旋转填料床。这种结构的旋转床中填料装填密极大的增大气液接触面积；另外，填料高速旋转，增强了对液体的剪切，降低阻力，传质效率提高。但填料在径向方向上受到的离心力与半径有关，半径力越大，填料容易变得“内疏外密”，填料填充不均匀，降低传质效率。填料式床根据不同的气液接触方式，主要分成错流旋转填料床和逆流床[25-27]。错流旋转填料床和逆流旋转填料床结构分别如图 1.2、图 1.3 所示，两者的共同体均是由液体分布器的喷液孔喷出，沿径向进入填料内部。但气体流向不同：填料床中气体是沿轴向穿过填料，逆流旋转填料床中气体是沿径向穿过填料。异使得错流旋转填料床中气体的流通面积为填料的最大横截面，气速恒定，适通量的气体[28]；逆流旋转床中气体在进入填料内部时，需克服填料旋转带来的，处理量小，但气液相对运动速度较大，传质效率较高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]谈过程强化技术促进化学工业转型升级和可持续发展[J]. 刘有智. 化工进展. 2018(04)
[2]超重力湿法脱除气体中低浓度粉尘[J]. 王探,祁贵生,刘有智,宋彬,武晓利,郑奇. 过程工程学报. 2017(01)
[3]超重力场内气液传质强化研究进展[J]. 桑乐,罗勇,初广文,邹海魁,向阳,陈建峰. 化工学报. 2015(01)
[4]超重力旋转床转子结构研究进展[J]. 孙永利,张宇,肖晓明. 化工进展. 2015(01)
[5]超重力旋转床转子填料形状对传质系数的影响[J]. 吴杰,吴菲,石红,鲁珍,路平. 江汉大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]气-液分布导流片对超重力旋转床吸收性能的研究[J]. 詹丽,孙家栋,周丽艳,路平,余国贤,晋梅. 江汉大学学报(自然科学版). 2014(02)
[7]错流旋转填料床气相压降特性实验研究[J]. 王焕,祁贵生,刘有智,沈婧宜,朱自伟,田建勋,付加. 天然气化工（C1化学与化工）. 2013(06)
[8]超重力反应共沉淀法制备纳米尖晶石锰酸锂[J]. 黄新武,周继承,谢芝柏,廖晶晶,刘思维. 功能材料. 2013(16)
[9]超重力旋转床液体流动的可视化研究[J]. 孙润林,向阳,杨宇成,邹海魁,初广文,邵磊,陈建峰. 高校化学工程学报. 2013(03)
[10]气相剪切旋转填料床流场特性的数值模拟[J]. 杨力,刘有智,邵凡. 计算机与应用化学. 2013(03)
博士论文
[1]旋转床内液体微粒化对气液传质强化的作用[D]. 竺洁松.北京化工大学 1997
[2]旋转床内液体流动与传质的实验研究和计算模拟[D]. 张军.北京化工大学 1996
硕士论文
[1]超重力法深度脱除气体中硫化氢的研究与应用[D]. 孙晓飞.北京化工大学 2017
[2]新型复合转子超重力旋转床性能的研究[D]. 张斌.浙江工业大学 2017
[3]错流与逆流旋转填料床气相压降性能研究[D]. 王焕.中北大学 2014
[4]超重力电解含酚废水的基础研究[D]. 张珺.中北大学 2013
[5]喷射式超重力旋转床液体初始分布及性能的研究[D]. 谢爱勇.浙江工业大学 2009
[6]定—转子反应器气液传质及压降特性研究[D]. 林海霞.北京化工大学 2007
[7]错流旋转床填料结构与特性研究[D]. 焦纬洲.中北大学 2006
[8]离心泵叶片湍流边界层理论研究及应用[D]. 武春彬.辽宁工程技术大学 2004
[9]折流式旋转床流体力学性能和传质性能研究[D]. 徐欧官.浙江工业大学 2003
[10]旋转填料床气液传质特性的研究[D]. 燕为民.北京化工大学 2000
本文编号：3251826
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
旋转填料床
填料是作为一个整体安装在塔体内部。以此为基础，世界上第一就是将填料填充在转子内部，转子和填料各个部分按相同方向和角速度共同旋一个整体性转子，称为填料式旋转填料床。这种结构的旋转床中填料装填密极大的增大气液接触面积；另外，填料高速旋转，增强了对液体的剪切，降低阻力，传质效率提高。但填料在径向方向上受到的离心力与半径有关，半径力越大，填料容易变得“内疏外密”，填料填充不均匀，降低传质效率。填料式床根据不同的气液接触方式，主要分成错流旋转填料床和逆流床[25-27]。错流旋转填料床和逆流旋转填料床结构分别如图 1.2、图 1.3 所示，两者的共同体均是由液体分布器的喷液孔喷出，沿径向进入填料内部。但气体流向不同：填料床中气体是沿轴向穿过填料，逆流旋转填料床中气体是沿径向穿过填料。异使得错流旋转填料床中气体的流通面积为填料的最大横截面，气速恒定，适通量的气体[28]；逆流旋转床中气体在进入填料内部时，需克服填料旋转带来的，处理量小，但气液相对运动速度较大，传质效率较高。
填料是作为一个整体安装在塔体内部。以此为基础，世界上第一就是将填料填充在转子内部，转子和填料各个部分按相同方向和角速度共同旋一个整体性转子，称为填料式旋转填料床。这种结构的旋转床中填料装填密极大的增大气液接触面积；另外，填料高速旋转，增强了对液体的剪切，降低阻力，传质效率提高。但填料在径向方向上受到的离心力与半径有关，半径力越大，填料容易变得“内疏外密”，填料填充不均匀，降低传质效率。填料式床根据不同的气液接触方式，主要分成错流旋转填料床和逆流床[25-27]。错流旋转填料床和逆流旋转填料床结构分别如图 1.2、图 1.3 所示，两者的共同体均是由液体分布器的喷液孔喷出，沿径向进入填料内部。但气体流向不同：填料床中气体是沿轴向穿过填料，逆流旋转填料床中气体是沿径向穿过填料。异使得错流旋转填料床中气体的流通面积为填料的最大横截面，气速恒定，适通量的气体[28]；逆流旋转床中气体在进入填料内部时，需克服填料旋转带来的，处理量小，但气液相对运动速度较大，传质效率较高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]谈过程强化技术促进化学工业转型升级和可持续发展[J]. 刘有智. 化工进展. 2018(04)
[2]超重力湿法脱除气体中低浓度粉尘[J]. 王探,祁贵生,刘有智,宋彬,武晓利,郑奇. 过程工程学报. 2017(01)
[3]超重力场内气液传质强化研究进展[J]. 桑乐,罗勇,初广文,邹海魁,向阳,陈建峰. 化工学报. 2015(01)
[4]超重力旋转床转子结构研究进展[J]. 孙永利,张宇,肖晓明. 化工进展. 2015(01)
[5]超重力旋转床转子填料形状对传质系数的影响[J]. 吴杰,吴菲,石红,鲁珍,路平. 江汉大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]气-液分布导流片对超重力旋转床吸收性能的研究[J]. 詹丽,孙家栋,周丽艳,路平,余国贤,晋梅. 江汉大学学报(自然科学版). 2014(02)
[7]错流旋转填料床气相压降特性实验研究[J]. 王焕,祁贵生,刘有智,沈婧宜,朱自伟,田建勋,付加. 天然气化工（C1化学与化工）. 2013(06)
[8]超重力反应共沉淀法制备纳米尖晶石锰酸锂[J]. 黄新武,周继承,谢芝柏,廖晶晶,刘思维. 功能材料. 2013(16)
[9]超重力旋转床液体流动的可视化研究[J]. 孙润林,向阳,杨宇成,邹海魁,初广文,邵磊,陈建峰. 高校化学工程学报. 2013(03)
[10]气相剪切旋转填料床流场特性的数值模拟[J]. 杨力,刘有智,邵凡. 计算机与应用化学. 2013(03)
博士论文
[1]旋转床内液体微粒化对气液传质强化的作用[D]. 竺洁松.北京化工大学 1997
[2]旋转床内液体流动与传质的实验研究和计算模拟[D]. 张军.北京化工大学 1996
硕士论文
[1]超重力法深度脱除气体中硫化氢的研究与应用[D]. 孙晓飞.北京化工大学 2017
[2]新型复合转子超重力旋转床性能的研究[D]. 张斌.浙江工业大学 2017
[3]错流与逆流旋转填料床气相压降性能研究[D]. 王焕.中北大学 2014
[4]超重力电解含酚废水的基础研究[D]. 张珺.中北大学 2013
[5]喷射式超重力旋转床液体初始分布及性能的研究[D]. 谢爱勇.浙江工业大学 2009
[6]定—转子反应器气液传质及压降特性研究[D]. 林海霞.北京化工大学 2007
[7]错流旋转床填料结构与特性研究[D]. 焦纬洲.中北大学 2006
[8]离心泵叶片湍流边界层理论研究及应用[D]. 武春彬.辽宁工程技术大学 2004
[9]折流式旋转床流体力学性能和传质性能研究[D]. 徐欧官.浙江工业大学 2003
[10]旋转填料床气液传质特性的研究[D]. 燕为民.北京化工大学 2000
本文编号：3251826
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3251826.html
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