微型气液旋流器性能及应用研究

发布时间：2017-04-10 08:08

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【摘要】：酸再生尾气污染已成为冶金行业内亟待解决的问题,提出采用先冷却再进行气液分离的方法,针对此类问题,设计了切向气液旋流器。本次研究首先采用实验的方法,测试了不同操作条件下旋流器的压降和分离效率,得出其最优的工艺参数。在含液浓度为5g/m3,雾滴的平均粒径为6.8gm条件下,微旋流器的最高分离效率95.8%,对应的压降为1.65KPa,流量为40m3/h。采用雷诺应力模型和离散相模型,模拟了结构参数变化对旋流器的性能的影响,得出了进口尺寸、溢流管尺寸和总高度的变化对旋流器压降和切割粒径的作用规律。同时对离散相液滴进行了数值模拟,得出了颗粒的运动轨迹、浓度分布以及旋流器的分级效率。使用欧拉-欧拉模型模拟了液封高度,与实验值吻合较好。当底流排液管有效长度为0.35m时,旋流器的分离性能达到最佳,即压降最小而分离效率最高。增加防混锥会使旋流器的压降增大,当防混锥的截面面积比为70%时,旋流器的分离效率和压降都达到最大。最后,分析了酸再生烟气的物性,通过工业侧线实验测试了不同冷却温度下旋流器分离性能,对旋流器应用进行初步的工程计算。
【关键词】：酸再生烟气 微旋流器 压降 分离效率 数值模拟 底流口
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X756
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10
• 1.2 气液旋流器10-16
• 1.2.1 工作原理10-11
• 1.2.2 结构特征及优化11-14
• 1.2.3 流场特征14-16
• 1.3 旋流器数值模拟研究现状16-19
• 1.4 存在问题19
• 1.5 研究内容及思路19-21
• 第2章 旋流器设计及实验研究21-30
• 2.1 微型旋流器设计21
• 2.2 实验方案21-25
• 2.2.1 实验流程21-22
• 2.2.2 实验设备22-23
• 2.2.3 实验物料23-25
• 2.2.4 分析与测试方法25
• 2.3 实验结果分析25-28
• 2.3.1 流量压降关系25-26
• 2.3.2 流量效率关系26-27
• 2.3.3 浓度对压降的影响27-28
• 2.3.4 浓度对效率的影响28
• 2.4 小结28-30
• 第3章 微型旋流器数值模拟30-41
• 3.1 控制方程30-32
• 3.1.1 RSM湍流模型30-31
• 3.1.2 DPM模型31-32
• 3.2 模型与网格32-33
• 3.2.1 模型32
• 3.2.2 网格32-33
• 3.3 边界条件33-34
• 3.3.1 连续相边界条件33-34
• 3.3.2 离散相边界条件34
• 3.4 模拟结果分析34-39
• 3.4.1 旋流器主要结构参数对其分离性能的影响34-36
• 3.4.2 离散相运动轨迹36-37
• 3.4.3 离散相浓度分布37-39
• 3.4.4 分级效率曲线39
• 3.5 小结39-41
• 第4章 底流口设计及对旋流器分离性能的研究41-49
• 4.1 底流口结构设计41-42
• 4.2 实验方案42-43
• 4.3 结果讨论43-45
• 4.3.1 排液管长度43
• 4.3.2 防混锥截面积研究43-45
• 4.4 液封45-47
• 4.4.1 液封高度的计算45-46
• 4.4.2 液封的数值模拟46-47
• 4.5 小结47-49
• 第5章 盐酸再生烟气净化应用研究49-56
• 5.1 盐酸再生简介49-50
• 5.2 工业侧线实验50-51
• 5.2.1 实验装置50-51
• 5.2.2 实验过程51
• 5.3 物性分析51-52
• 5.4 测试结果分析52-53
• 5.5 工程应用分析53-54
• 5.5.1 旋流器的工程应用计算53-54
• 5.6 小结54-56
• 第6章 结论与展望56-59
• 6.1 主要结论56-57
• 6.2 创新点57
• 6.3 展望57-59
• 6.3.1 尚需开展的工作57-58
• 6.3.2 烟气冷却净化技术展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 攻读硕士学位期间的学术成果64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 金向红;金有海;王建军;;气液旋流器内液滴破碎和碰撞的数值模拟[J];中国石油大学学报(自然科学版);2010年05期

2 许伟伟;金有海;王建军;;CFB用旋风分离器内气相流场的数值研究[J];过滤与分离;2008年01期

3 税清润;钟鹏;;酸再生酸雾处理系统优化改进[J];四川化工;2006年03期

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5 王建军,金有海;PSC型旋风管排尘锥内气固两相流的实验研究[J];化工机械;2005年01期

6 胡t旁

本文编号：296259