规整填料旋转填充床压降特性及传质性能研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：赵玉强日期：2。l斗．与．3o作者签名：垫叠望日期：兰里!生：5：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属

2、北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：越之强泣之日期：20阡与．弓0日期：一盟≥!!塑日期：呈Q睁生!呈旦学位论文数据集中图分类号TQ021．4学科分类号530．21论文编号1001020140268密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名赵志强学号20

3、11200268获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码081700课题来源“863”计划研究方向反应过程强化论文题目规整填料旋转填充床压降特性及传质性能研究关键词旋转填充床，规整填料，压降，传质论文答辩日期2014．5．19木论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师初广文副教授北京化工大学化学工程评阅人1陶霞教授北京化工大学化学工程评阅人2毋伟教授北京化工大学化学工程椭员会拂陶霞教授北京化工大学化学工程答辩委员1毋伟教授北京化工大学化学工程答辩委员2张皴教授北京化工大学

4、化学工程答辩委员3徐联宾教授北京化工大学化学工程答辩委员4宋云华副教授北京化工大学化学工程答辩委员5蒲源讲师北京化工大学化学工程注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。j¨¨¨■I㈣3帅8㈣8眦2洲6㈣2咖Y摘要规整填料旋转填充床压降特性及传质性能研究规整填料以其压降低、持液量小、分离效率高等优势得到了迅速的

5、发展，在传统的塔器中已经得到了广泛应用，并展现出了其不可比拟的优势，目前规整填料在旋转填充床中已经有一些研究成果，但利用不锈钢丝网编织而成的规整填料的应用鲜有报道。作为超重力技术的核心设备，旋转填充床依靠转子旋转将液体切割成非常薄的液膜或者细小的液滴，从而提高相间的表面更新速率，强化了质量传递和微观混合过程。本文将规整填料在压降、分离效率等方面的优势与旋转填充床过程强化特性结合起来，以期实现在低压降情况下尽可能少损失传质效率。本文首先采用空气．水体系，考察了转子转速、气体流量、液体流量等三个因素对规整填料旋转

6、填充床气相压降的影响规律。研究结果表明，随转子转速、气体流量的增大，规整填料旋转填充床干床和湿床压降均增大；随着液量的增大，湿床压降没有明显变化。与传统丝网填料旋转填充床相比，规整填料旋转填充床压降减少约了50％．70％。将湿床压降数据进行关联，关联式的误差在±15％以内。采用NaOH溶液吸收C02体系，研究了规整填料旋转填充床传质性能，探讨了旋转填充床填料区和空腔区对传质的贡献。研究结果表明，随着转子转速、气体流量以及液体流量的增大，从有效传质比表面积以及液相体积传质系数来看，填料区和空腔区均有所增大。对比

7、不同规格的规整填料，北京化工大学硕士学位论文细丝径的规整填料压降大且有效传质比表面积大；大孔径的规整填料压降小但有效传质比表面积低；丝网波纹角度为90。的规整填料压降小但有效传质比表面积低。填料区以及空腔区的平均有效传质表面积大小分别占旋转填充床整体平均有效传质表面积的91％和9％。规整填料PackingD(丝径为0．6mm，孔径为4mm，丝网波纹角度为90。)的填料比表面积利用率最高可达75．8％。最后，采用综合性能较好的PackingD填料旋转填充床，初步进行了氨法脱硫应用研究。考察了转子转速、进口S02

8、浓度、(NH4)2S03溶液浓度、气液比等因素对S02脱硫率的影响规律。结果表明，随着转子转速、(NH4)2S03溶液浓度的增大，S02脱除率升高；随着进口802'浓度、气液比的增大，S02脱除率降低。关键词：旋转填充床，规整填料，压降，传质ABSTRACTSTUDIESoNGASPRESSUREDRoPANDMASSTRANSFERPERFORMANCEINARoTATINGPACKEDBEDWI