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液相流动方式对波纹规整填料性能的影响

根据液相在波纹规整填料片上呈现渗流、膜状流等不同的流动方式,选择5种不同的波纹规整填料对其流体力学和传质性能进行研究,以探究液相在波纹片上的流动方式对波纹规整填料性能的影响。研究结果表明,液相呈渗流流动的泡沫碳化硅波纹规整填料(SCFP型)有利于液体横向扩散和液膜均匀分布,当液相喷淋  (本文共7页) 阅读全文>>

天津大学
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泡沫碳化硅波纹规整填料内液体流动特性研究

泡沫碳化硅材料作为一种新型多孔介质材料,具有开孔率高、比表面积大、耐高温、耐腐蚀、易加工等优良特性。本课题组将泡沫碳化硅材料应用于蒸馏领域,自主开发了压力降较低、传质性能优越的泡沫碳化硅波纹规整填料。本文以泡沫碳化硅波纹规整填料片作为研究对象,对四种新型可视化测试手段进行调研,确定了适用于泡沫碳化硅材料微观研究的实验方法,并在此基础上建立了完善的实验装置。通过配备了微距镜头的高速摄像仪,对不同液体进料流量下的液体流动行为进行实时拍摄和记录,后期利用图像处理软件对拍摄图像进行处理和分析,并与两种传统波纹规整填料片上的液体流动作比较。本文针对泡沫碳化硅波纹规整填料上可能存在的液体流动模式提出了两种假说,并通过实验结果加以验证。研究发现,液体在泡沫碳化硅波纹规整填料片上的流动过程中,同时存在液膜流动模式和准壁流模式两种液体流动模式。此外,分别对泡沫碳化硅波纹规整填料片上的润湿孔和非润湿孔进行研究。研究结果表明,润湿孔的润湿过程可以分为...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
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FGT型规整填料的开发与研究

本文研究开发了一种新型规整填料——FGT型填料,该填料共有两种型号:FGT-A型及FGT-B型。该填料具有特殊的“双直线+三折线”的五段式多折线段结构,并在相邻折线转角处做圆滑过渡。同时利用物理化学方法对其表面进行粗糙化及打孔处理。该结构对流体具有导流作用,双直线段可减小压降损失,而三折线段可增大流体湍动程度,强化传质过程。在中试实验填料塔内对FGT型做冷模实验,得到了 FGT型填料的流体力学性能及传质性能,并与传统Mellapak125X型填料相对比。将所得实验结果归纳为实验组与对比组,并分组进行分析总结。结果表明,FGT型填料性能较传统填料在各性能方面均有较大提升。对比同规格实验组填料,FGT-A型填料等板高度小,传质性能更为优越;FGT-B型填料干塔压降、湿塔压降较低,液泛气速较高,流体力学性能更为优越。以对比组实验而言,相较于Mellapak125X型填料,FGT-A型填料及FGT-B型填料的干塔压降分别平均降低了 22...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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低温精馏分离~(13)C的耦合传递理论与试验研究

本论文针对一氧化碳(CO)低温精馏分离稳定同位素~(13)C这一热量、质量、动量耦合传递体系进行了详细的试验及模拟研究。主要包括低温精馏装置工艺设计及试验测试、新型高效丝网波纹填料的开发及性能测试、低温精馏流程模拟优化及填料内CO汽-液两相流动模拟分析。具体内容如下:(一)基于热量衡算、物料衡算、真空计算,设计了一套采用一氧化碳低温精馏分离稳定同位素~(13)C的工艺流程。针对~(13)C低温分离流量小、低温绝热要求高的特殊要求,提出并设计研制了多层绝热的低温精馏塔结构专利技术;开发了高比表面积丝网波纹填料及锯齿形波纹填料专利技术,满足低温精馏分离稳定同位素~(13)C的工艺要求;设计研制了低温精馏分离同位素~(13)C的控制方案,建立了国内第一座采用CO低温精馏分离同位素~(13)C的试验装置。(二)采用空气-水冷模实验及对/邻二甲苯二元混合体系热模实验,测试了峰高1.6、2.0、2.5 mm三种规格的高比表面积丝网波纹填料的...  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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泡沫碳化硅填料内的流场模拟及结构优化

多孔泡沫碳化硅是一种新型的功能陶瓷材料,其具有耐高温、高强度、化学惰性、低膨胀、高热导率等特点,又具有比表面积大、孔径均匀可控等优良特性,因而被广泛地应用于化工、环保、电子、能源等众多领域。本文对一种新型的泡沫碳化硅填料进行研究,该填料综合了泡沫碳化硅的优良特性与波纹规整填料高效率、低压降等优势。本文通过引入表征体元概念及体积平均元原则,忽略泡沫SiC波纹板的真实骨架结构,建立了宏观整体模型及介观特征单元模型,采用多孔介质模型对泡沫碳化硅填料内气体的单相流动及波纹片表面液相流动扩散进行模拟计算。采用气相单相流模拟,计算填料的干板压降及影响因素,分析填料内部的流动状况;采用拟两相流模拟,研究了泡沫波纹板结构参数对其内液体的流动特性的影响规律。通过将模拟值与实验值进行对比,验证了所采用的数学方法及物理模型的正确性。研究结果表明,波纹倾角为45度(Y型)的碳化硅填料其压降值较高,填料内部气体速度梯度较大且流动轨迹更为复杂,但该种倾角的...  (本文共101页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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开窗导流式规整填料的流体力学及传质性能研究

规整填料由于具有大通量、低压降、较高的传质效率等优点而在工业上运用较广,特别是在气液传质设备中,并有逐步取代板式塔的趋势,因此在深入研究规整填料内的气液流动状况和传质状况的基础上,进一步开发出高效规整填料对工业生产具有重要意义。本文首先综述了规整填料的发展以及近期的研究现状,同时对规整填料内部液膜流动和气液传质机理做了简单介绍并提出了一种开窗导流式规整填料。开窗导流式规整填料是在普通板波纹填料的基础上开发的,其与板波纹填料最大的不同就是在波峰或波谷处开有立体的小窗,其主要作用是引导在波谷流动的液膜流到填料片另一侧的波峰处以增加液膜覆盖面积,同时液膜在填料片两侧交替流动时,可以使液膜得到有效更新,有利于传质的进行。本文对两种开窗导流式规整填料(开窗350X型及开窗350Y型)进行了流体力学和传质性能测试,并将其与对应的普通板波纹填料进行了对比。实验所用填料塔塔径为384mm,塔内有液体分布器和气体分布器,有效填料层高度1.2m。流...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>