学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

超重力旋转床流体力学和传质性能的研究

作　者: 鲍铁虎
导　师: 计建炳
学　校: 浙江工业大学
专　业: 化学工程
关键词: 超重力场 旋转床 气液传质 压降
分类号: TQ021
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 375次
引　用: 11次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


旋转填料床是八十年代初发展起来的新型超重力场气液传质设备。它利用旋转产生的远大于重力的离心力，使气液在高度湍流下接触，强化传质过程，提高传质效率。 自20世纪80年代以来，国内外陆续有一些公司和大学对旋转填料床进行了研究，研究主要包括填料的改进、流体力学和传质性能等几个方面。本文是在浙江工业大学对旋转填料床气相压降研究的基础上，通过改进转子的结构，对两种不同类型的旋转床的传质效率、气相压降进行进一步的研究，并初步建立了旋转床传质模型。 本文设计了一个气液接触充分、停留时间适当的新型折流式转子结构。这种结构是在转子内安装圆环状折流薄片，上下折流板间留有一定空隙，其中上层折流板固定，下层折流板随转子一起转动，使液体在转子中由内向外流动的过程中不断地被粉碎、雾化，增加了气液接触面积和表面更新频率；气液逆流绕过交错的折流板适当增加了气液在转子中的停留时间，从而显著地提高了传质效率。 本文在常压、全回流，转速为400～1200rpm的条件下，以乙醇-水为物系，对旋转床的压降和传质效率进行了研究。试验中分别改变回流液量和转子旋转速度大小，测量顶部回流液乙醇浓度、底部再沸器内的乙醇浓度和流经旋转床的气相压降。建立了气相压降关于旋转速度、气液流量的关联式；获得了传质效率随转速、回流量变化的关系，并初步建立传质效率的理论模型。 改变旋转床的转子结构，在相同的操作条件下，进行压降和传质效率的研究。这些改变包括：(1)扩大转子的外径，使转子上下折流板数增加50％；(2)使转子的上折流板和下折流板一起随转子转动；(3)在折流板间装填拉西环。 实验的结果表明： 1．在相同的气液流量下，旋转床的转速越大，其传质效率就越高； 2．在固定的转速下，旋转床的传质效率随气液流量的增加略有下降，但基本保持在一定值； 3．折流式旋转床的气相压降随着转速和气液流量的增大而增大；旋转填料 浙江工业大学硕士学位论文 摘要 床的气相压降随着转速和气体流量的增大而增大，随着液体流量的增大 而减小。 4．在液体流量为 251／h，转速为 1200r／min的操作条件下，转子直径为 500mm的折流式旋转床获得了9．8块理论塔板的分离效果，相当于每米 49块理论板数； 5．在折流板之间填充拉西环的折流式旋转床的传质效率远低于折流式旋转 床的传质效率。 在实验中还使用数码相机对高速旋转的折流板式转于进行摄像，在曝光时间 极短的情况下，得到了转于内液体运动的瞬间图象，从而观察到了转子内液体被 粉碎成微小液滴的现象。

全文目录


中文摘要  4-6
英文摘要  6-11
前言  11-13
第一章 文献综述  13-29
  1．1 引言  13
  1．2 超重力旋转床简介  13-15
    1．2．1 超重力旋转床发展前景  13-14
    1．2．2 超重力旋转床结构和原理  14-15
    1．2．3 超重力旋转床的特点  15
  1．3 超重力旋转床在国内外的研究进展  15-18
    1．3．1 国外的研究进展  16-17
    1．3．2 国内的研究进展  17-18
  1．4 超重力旋转床的基础理论研究及模型  18-25
    1．4．1 流体力学性能及模型  18-22
    1．4．2 传质性能及模型  22-25
  1．5 超重力旋转床的转子结构及填料的研究  25-27
    1．5．1 转子结构的研究  25-27
    1．5．2 转子填料的研究  27
  1．6 超重力旋转床的工业应用  27-29
第二章 实验内容及设备  29-39
  2．1 旋转填料床冷模实验  29-30
    2．1．1 实验内容  29
    2．1．2 实验流程  29-30
    2．1．3 实验步骤  30
  2．2 旋转填料床精馏实验  30-32
    2．2．1 实验内容  30-31
    2．2．2 实验流程  31
    2．2．3 实验步骤  31-32
  2．3 折流式旋转床精馏实验  32-34
    2．3．1 实验内容  32-33
    2．3．2 实验流程  33
    2．3．3 实验步骤  33-34
  2．4 观测实验  34
    2．4．1 实验内容  34
    2．4．2 实验步骤  34
  2．5 主要实验设备  34-39
    2．5．1 旋转床主要部件尺寸  34-35
    2．5．2 折流式转子  35-37
    2．5．3 密封结构  37-39
第三章 实验数据处理  39-42
  3．1 动能因子F的计算  39
  3．2 气相压降关联  39-40
  3．3 气液平衡关联式  40
  3．4 乙醇浓度  40-41
  3．5 理论板数  41
  3．6 径向有效传质长度  41
  3．7 理论板数关联  41-42
第四章 流体力学性能  42-58
  4．1 实验结果与讨论  42-53
    4．1．1 通量对气相压降的影响  42-48
      4．1．1．1 旋转填料床气液流量对压降的影响  42-44
      4．1．1．2 折流式旋转床液体流量对压降的影响  44-48
      4．1．1．3 结论  48
    4．1．2 转速对气相压降的影响  48-51
      4．1．2．1 旋转填料床旋转速度对压降的影响  48-49
      4．1．2．2 折流式旋转床旋转速度对压降的影响  49-51
      4．1．2．3 结论  51
    4．1．3 淹床现象  51
    4．1．4 液体流动状况  51-53
  4．2 理论模型  53-58
    4．2．1 旋转床气相压降关联  53-56
      4．2．1．1 折流式旋转床  53-54
      4．2．1．2 旋转填料床  54-56
    4．2．2 旋转床气相压降模型  56-58
第五章 传质性能  58-71
  5．1 实验结果与讨论  58-68
    5．1．1 旋转填料床传质性能研究  58-59
      5．1．1．1 旋转填料床不同填料对传质效率的影响  58-59
      5．1．1．2 旋转填料床旋转速度对传质效率的影响  59
    5．1．2 折流式旋转床传质性能研究  59-66
      5．1．2．1 折流式旋转床液体流量对传质效率的影响  59-63
      5．1．2．2 折流式旋转床旋转速度对传质效率的影响  63-66
    5．1．3 结论  66
    5．1．4 折流式旋转床与传统填料床的比较  66-67
    5．1．5 折流式旋转床与旋转填料床的比较  67-68
  5．2 理论模型  68-71
    5．2．1 传质系数  68-70
    5．2．2 经验关联  70-71
第六章 结论与建议  71-73
  6．1 结论  71-72
  6．2 建议  72-73
符号说明  73-76
参考文献  76-80
致谢  80-81
附录一  81-82
附录二  82-83
附录三  83-86

相似论文

  1. 温降、压降分析及其在海管CO2腐蚀评估中的应用,TE832
  2. IGBT横向结构参数对特性影响的研究,TN322.8
  3. RH处理IF钢脱碳模型建立,TF704.5
  4. 气相法白炭黑的流化特性及脱酸机理研究,TB321
  5. 关于气液传质中Marangoni效应的实验研究,TQ021.4
  6. 迪恩涡及其强化螺旋管传热性能的研究,TK124
  7. 微管换热器传热与流动性能的实验研究,TK124
  8. 多结构百叶窗翅片在平行流冷凝器应用中的性能模拟研究,TK124
  9. 水平管道内氮浆的流动传热特性研究,TB64
  10. 重油热解制球形焦工艺的冷模实验研究与开发,TE624.3
  11. 井口降低回压工艺技术应用研究,TE832.3
  12. 规整填料塔内气—液两相并流流动的传递性能研究,TQ021.1
  13. 旋风分离器内流场及性能参数影响研究,TQ051.8
  14. 螺旋通道型旋转床超重力法制备超细氢氧化镁,TQ132.2
  15. 床压降对循环床锅炉燃烧特性影响的建模研究,TK229.6
  16. 工业锅炉湿法脱硫喷淋塔流场优化与传质数值模拟,X701.3
  17. 套管式微反应器中气液相快速氧化反应的研究,X703
  18. 水平气井稳产能力及优化设计研究,TE328
  19. 新型大通量复合塔板的特性研究,TQ053.5
  20. 生物滴滤塔脱除SO_2降解菌的筛选及降解工艺的研究,X701.3
  21. 催化反应精馏合成乙酸正丁酯的技术研究,TQ225.241

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 化工过程（物理过程及物理化学过程） > 基础理论
© 2012 www.xueweilunwen.com