膜喷无返混塔板流体力学性能研究及流场模拟

发布时间：2017-12-20 05:07

  本文关键词：膜喷无返混塔板流体力学性能研究及流场模拟　出处：《西南石油大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：新型垂直筛板垂直因塔板压降低、处理量大、操作弹性高和传质效率好等优势越来越广泛应用于传统浮阀塔改造。本论文以某天然气净化厂采用膜喷无返混塔板改造后的再生塔为研究对象,该再生塔在实际运行过程中依然存在塔板拦液的问题。论文主要以CFD模拟为研究手段,主要分析膜喷无返混塔板的气相单相流场、气液两相流场;进一步认识膜喷无返混塔板的流体力学性能和传质特性,为防止再生塔的拦液提供理论依据。本论文的CFD模拟过程主要由前处理、求解和后处理三部分组成。为了使计算结果精度高,论文采用了不同的网格数量进行对比,最后确定单相流场计算网格数量540537,两相流场计算网格数量1195519;并通过对湍流方程的分析,确定采用计算量较小的标准k-ε模型方程进行单相流动和两相流动的湍流模拟。本论文通过CFD模拟和分析,建立了估算膜喷无返混塔板干板压降、湿板压降、清液层高度等数学模型。在CFD模拟和分析过程中发现:(1)在膜喷无返混塔板进口区域的清液层最高,弓形区域清液层高度次之,帽罩区域清液层高度和出口区域清液层高度相差不大;(2)膜喷无返混塔板的气液传质主要发生在帽罩外部,即传质主要以液滴形式进行。与帽罩开有底隙之类的垂直筛板(CTST、EJT等塔板)的传质场所(液膜与液滴)差别较大;(3)在该脱硫装置的再生塔中,膜喷无返混塔板的雾沫夹带量较大,这是导致塔板拦液的主要原因。原料气处理量在220-260× 10~4m~3/d波动时,为了防止由于酸气处理增加引起的过量雾沫夹带,本文建议将富液进料温度控制在95℃以下。原料气的处理量在300× 10~4m~3/d运行时,为了避免由于MDEA溶液循环量的增加引起的雾沫夹带,需进行膜喷无返混塔板的结构改造,提高膜喷无返混塔板的抗雾沫夹带性能。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE962

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本文编号：1310839