折流式旋转床的性能研究及结构优化

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1、DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMasterDegreeofScience⑧STUDIESoNPERFoRM【ANCEANDSTRUCTUREoPTIMIZATIoNoFRoTATINGZIGZAGBEDSubmittedbyZhouZhenJiangSupervisedbyWangGuangQuanCollegeofChemicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyHangzhou，ER．ChinaApril2014浙江工业大学I掣I

2、II12I16III2I112116IU必l咝学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：I惑胁乙／日期洲针月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论

3、文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：f两才&1驴导师签名：行乞＼日‰1q-年，月乙7日、日期：汐僻厂月切日折流式旋转床的性能研究及结构优化摘要旋转床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，己广泛应用于吸收、解吸、精馏、萃取和纳米粉体材料制备等领域。折流式旋转床是一种新型的旋转床，其核心部件是动、静结合的转子，转子由固定有动圈

4、的动盘和固定有静圈的静盘上下相互嵌套而成。本文首先使用具有不同静圈长度的折流式转子，在常压下分别以乙醇．水体系和空气．水体系对两个折流式转子进行了传质性能与流体力学实验研究，考察了静圈长度对折流式旋转床的传质、压降和功耗的影响。其次，通过改变折流式旋转床内动圈的开孔高度和静圈结构，对旋转床静圈的性能进一步研究，以达到优化结构的目的。实验结果表明：(1)折流式旋转床的静圈是气液传质的主要场所，其长度决定了折流式旋转床的传质、流体力学和功耗等性能。静圈越长，转子的传质效率越高，但压降和功耗会增加。(2)静圈上不同部位的传质效率不同，静圈下端区域的传质效率高于静圈上端

5、区域。(3)复合静圈的折流式转子相比于常规折流式转子，增大了气液传质接触面积和时间，显著的提高了传质效率。本文另外还针对折流式旋转床的雾沫夹带现象进行了实验研究。加入除沫装置后，旋转床的传质效率略有增大，压降升高，功耗基本不变。上述结果表明，在本实验的操作负荷范围内，折流式旋转床的雾沫夹带量很小，这是因为折流式旋转床的结构本身可以起到除沫器的作用。关键词：折流式旋转床，静圈，传质，结构优化，雾沫夹带浙江工业大学硕士学位论文STUDIESONPERFORMANCEANDSTRUCTURALOPTIMIZATIoNoFRoTATINGZIGZAGBEDABSTRAC

6、TAsnovelgas—liquidcontactingequipment，therotatingpackedbedusingcentrifugalforcetogreatlyintensifymasstransferprocesses，hasbeensuccessfullyappliedinabsorption，stripping，distillation，extractionprocessandnano-materialproductionofchemicalindustries．Rotatingzigzagbed(RZB)isanewkindofconta

7、ctorbasedonHIGEEtechnologyandcharacterizedbyarotorconsistingofastationarydiscfixedwithstationarybafflesandarotatingdiscfixedwithrotatingbaffles．TheRZBrotorswithdifferentlengthofstationarybaffleswereusedintheexperiments，andtheirmasstransfer／hydrodynamicperformanceandpowerconsumptionwe

8、restudiedusi