超重力旋转填料床精馏实验研究

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1、中北大学硕士学位论文超重力旋转填料床精馏实验研究姓名：陈健申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘有智20090527中北大学学位论文超重力旋转填料床精馏实验研究摘要精馏过程是一种热质传递同时进行的过程，主要用于分离组分沸点不同的液体混合物。精馏是应用最广的化工单元操作之一，是产品分离、提纯的重要手段，在生产中对产品质量、生产效率、能耗等具有举足轻重的影响。传统精馏装置存在体积庞大，能耗高，设备投资和处理费用大的缺点。针对这一问题，提出了将具有高效热质传递特性的旋转填料床作为精馏装置，从而缩

2、小设备体积，降低能耗，减少成本。一本文以不锈钢波纹丝网为填料，对两台单级串联逆流旋转填料床组成的精馏流程，进行了精馏实验研究。实验主要考察了旋转填料床的传质性能，通过正交试验寻找最佳操作条件，并建立了传质性能数学模型。实验以理论塔板数为考察对象，主要通过正交试验考察了超重力因子13、进料流量F、回流比R对传质性能的影响。正交试验结果表明，旋转填料床的理论塔板数受原料流量的影响最大，试验确定的最佳操作条件为：超重力因子13=32．98、原料流量F=12L·h～、回流比R=2．5，平均理论塔板高度h

3、e=12．34mm。在最佳操作条件的基础上，实验考察了产品流量D、原料浓度XF、气相动能因子f对理论板数的影响，结果表明，在实验操作条件范围内，旋转填料床的理论塔板数随原料浓度XF增大单调增大，随产品流量D、气相动能因子f的增大出现峰值，即D=2L·h～、f=-0．4kgo．5．m-O．5．sJ时，理论板数达最大值。关键词：精馏，旋转填料床，理论板数中北大学学位论文StudyofdistillationexperimentinrotatingpackedbedAbstractDistillati

4、ontraitisaheatandmasstransferprocesssimultaneously．Itiswidelyusedtoseparateliquidmixturebydifferentboilingpoints．Distillation，animportantmeanofproductseparationandpurification，isoneofthemostwidelychemicalunitoperations，andithasasignificantimpactonpro

5、ductquality，productionefficiencyandenergyconsumptionintheproduction．Traditionaldistillationdevicehasmanydisadvantages：largesize，highenergyconsumption，hi曲equipmentinvestmentandlargemanagingcosts．Inresponsetothisproblem，rotatingpackedbedisproposedasadi

6、stillationdevicewithhighefficientheatandmasstransfercharacteristics，therebyreducingtheequipmentsize，decreasingenergyconsumption，reducingcosts．Inthispaper，stainlesssteelmeshwithcorrugationasfiller，distillationexperimentisdoingintwosingle-stageseriesof

7、counter-currentrotatingpacked．Theexaminingofmasstransferperformanceinrotatingpackedbedisthemainaiminthisexperiment，thebestoperatingconditionsisfoundthroughtheorthogonalexperimentandamathematicalmodelofmasstransferperformanceisestablished．Theoreticalp

8、latenumberasthereviewobject，experimentsinvestigatetheeffectofhigh—gravityfactorp，thefeedflowF，refluxratioRonthemasstransferperformance．Orthogonalexperimentresultsshowthattheflowofrawmaterialshasgreateffectonthetheoreticalplatenumberoftherotatingpacke