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超重力旋转床中的传质研究

超重力旋转床是80年代出现的新型传质设备,该设备利用远大于重力的离心力,极大地强化了气液或液固间的接触,增强了传质效果.在相同的传质条件下,与重力场中的设备相比,该设  (本文共5页) 阅读全文>>

北京化工大学
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超重力旋转床中的气液两相流体流动和传质过程的数值模拟研究

超重力旋转床作为新型高效的多相流接触装置,可以极大地强化微观混合与传质过程,已广泛应用于化工分离和反应沉淀法制备纳米粉体材料等领域。对旋转床内的气液两相流体流动和传质过程进行基础研究,有助于深入认识旋转床内气体和离散的液体微元在填料丝网中的流动行为和传质过程,为旋转床得到更广泛的应提供理论基础。本文采用计算流体力学的方法对超重力旋转床中的气液两相流体流动和传质过程进行了深入的数值模拟研究。在分析前人旋转床内流体流动和传质过程研究成果的基础上,结合前人对旋转床内液体流动状况的观测结果,建立了旋转床内气体流动、液滴运动与气—液滴相传质的物理模型。在对旋转床内的丝网填料结构及丝网对液滴的破碎作用和离散液滴在旋转床填料空间内运动过程中液滴直径的变化进行合理简化以后,针对旋转床中的气体流场和液滴的运动以及传质过程,分别提出了相应的数学模型进行描述。进而采用欧拉坐标系求解气体相时均守恒控制方程组来模拟气体流场,液滴相的运动则在拉格朗日坐标系...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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超重力旋转床流体力学和传质性能的研究

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...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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喷射式超重力旋转床结构优化及性能研究

超重力旋转床(又称RPB)作为新型高效的气液传质设备,利用离心力场对传质过程进行极大的强化,已广泛应用于吸收、解吸、精馏、萃取和纳米粉体材料制备等领域。喷射式超重力旋转床是新开发的具有独特结构的超重力旋转床,其核心部件是转子和盘管式液体分布器,转子由静盘和装有一系列同心圆环的动盘构成。与常规旋转床相比,喷射式超重力旋转床只有下盘旋转,上盘静止,可以方便地在静盘上设置进料口和在一台设备内同轴串联多个转子,因而可应用于连续精馏过程。在超重力旋转床中转子是最重要的部件,不同的转子结构决定旋转床的性能。在常压、全回流条件下,采用乙醇-水体系对喷射式旋转床5种不同转子结构的传质性能进行研究,考察气相动能因子、喷淋密度、转速和转子结构对喷射式旋转床传质性能的影响。采用空气-水体系对三层复合板式的喷射式旋转床的流体力学和功率消耗进行研究。实验结果表明:(1)5种不同转子结构的喷射式旋转床传质效率均随F因子、喷淋密度和转速增大出现极大值,存在最...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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喷射式超重力旋转床吸收CO_2的研究

CO_2是一种温室气体,它对温室效应的贡献占60%,然而每年化石燃料燃烧发电、炼钢和石化产品生产等行业都会排放出大量的C02气体,导致大气中CO_2含量不断升高。超重力旋转床是一种新型高效的气液传质设备,它利用离心场代替重力场,其传质效率比传统的塔器设备提高了 1~3个数量级,已被广泛应用到精馏、吸收、解吸、萃取、纳米颗粒材料制备等领域。喷射式超重力旋转床是由浙江工业大学开发的,具有传质效率高、压降小等优点。本文建立了喷射式超重力旋转床吸收CO_2的实验装置,讨论了旋转床转子转速、吸收剂进口温度、气体流量、吸收剂中CO_2含量等影响因素对脱碳率和气、液相总体积传质系数的影响,分析了吸收剂浓度、吸收剂再生次数对脱碳率的影响,同时本文还研究了喷射式超重力旋转床吸收CO_2功耗的影响因素,实验结果表明:(1)脱碳率、气液相总体积传质系数随着旋转床转速的增加,先增加,后趋于稳定,旋转床功耗却一直快速增加;(2)脱碳率、气相传质系数随着温...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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喷射式超重力旋转床液体初始分布及性能的研究

超重机旋转床(又称RPB)是八十年代初发展起来的一种利用离心力场强化传质的新型高效化工分离设备,用于吸收、解吸、精馏、萃取等分离过程,广泛应用于化工、制药、轻工等领域。喷射式超重力旋转床是新研发的一种超重力旋转床,其核心部件是随旋转床一起转动的液体分布器和同心圆环式转子。该液体分布器有两种类型,圆盘式液体分布器和盘管式液体分布器。圆盘式分布器是高速旋转的圆盘,进入圆盘的液体被圆盘高速甩出,达到初始液体均匀分布的目的。盘管式分布器由相互连通的沿轴向均匀分布的数根盘管组成,每根盘管外侧均匀开有出液小孔,液体从出液小孔均匀喷射出,达到初始液体均匀分布的目的。同心圆环式转子由数个同轴心的布满小孔的圆环组成,气体和液体同时穿过圆环上的小孔,逆流接触,发生传质传热。在研究圆盘式液体分布器的基础上,本文提出了盘管式液体分布器的结构,重点研究了盘管式液体分布器喷射式旋转床的流体力学和传质性能。在转子高度45mm和直径260mm的旋转床内进行冷模...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>