超重力脱除挥发分的工艺研究

发布时间：2022-05-08 18:49

　　在聚合物加工生产过程中,不可避免地会残留某些挥发分,因而脱挥过程就显得尤为重要。作为一种典型的过程强化设备,旋转填充床（rotating packed bed,RPB）产生的超重力场能够将液相在填料内破碎成薄膜、细线及液滴等微小尺寸单元,并且能快速地进行表面更新从而强化气液接触和分离过程。RPB应用于聚合物脱挥过程具有不易粘结堵塞、气泡易于破裂且表面更新快等优点,因此研究旋转填充床的脱挥工艺具有重要意义。本文首先研究了传统不锈钢丝网填料旋转床的脱挥性能,然后设计了圆型立柱、圆型柱丝网、水滴型柱丝网三种不同结构的整体型转子,并通过3D打印制成这三种结构的转子。探究不同的转子结构及填料材质对RPB脱挥性能的影响,同时探究填料横丝和竖丝形状对脱挥过程所起的作用,研究结果如下:（1）当转子结构不同时,挥发分丙酮的脱除效率E和液相总体积传质系数KLa随转速、进料体积流量、真空度和挥发分初始含量增大的变化趋势分别相同,即随着转速的增大,E和KLa都增大,但增幅随转速的增大会呈现变缓的趋势;随着进料流量的加大,E减小,而KLa随着流量增大基本呈线性增长;随着旋转床内部的真空度升高,E和KLa增大;随... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 聚合物脱挥过程及理论
        1.2.1 传质理论
        1.2.2 脱挥过程机理总述
    1.3 强化脱挥过程的方法
        1.3.1 串联多级法
        1.3.2 辅助流体法
        1.3.3 设备法
    1.4 传统脱挥设备
        1.4.1 静态型设备
        1.4.2 动态型设备
    1.5 超重力技术
        1.5.1 超重力技术简介
        1.5.2 旋转填充床的结构优化研究
        1.5.3 旋转填充床脱挥研究的进展
    1.6 3D打印技术简介
    1.7 本课题的研究内容及意义
第二章 旋转填充床内粘性体系的脱挥工艺研究
    2.1 引言
    2.2 实验体系和检测分析方法
        2.2.1 实验体系
        2.2.2 挥发分的测定方法
        2.2.3 数据分析
    2.3 实验设备及流程
        2.3.1 实验设备
        2.3.2 实验流程
        2.3.3 实验步骤
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 转速对E及K_La的影响
        2.4.2 进料流量对E及K_La的影响
        2.4.3 真空度对E及K_La的影响
        2.4.4 挥发分初始含量对E及K_La的影响
    2.5 本章小结
第三章 不同转子结构的旋转填充床脱挥性能研究
    3.1 引言
    3.2 转子结构设计
    3.3 实验方法与步骤
    3.4 数据分析与结果讨论
        3.4.1 不同转子结构下转速对E及K_La的影响
        3.4.2 不同转子结构下进料流量对E及K_La的影响
        3.4.3 不同转子结构下真空度对E及K_La的影响
        3.4.4 不同转子结构下挥发分初始含量对E及K_La的影响
        3.4.5 横丝和竖丝形状对E及K_La的影响
    3.5 本章小结
第四章 结论及建议
    4.1 结论
    4.2 建议
参考文献
研究成果和发表的学术论文
致谢
作者与导师简介
附件



本文编号：3652185