旋转填料床气液传质特性的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文旋转填料床气液传质特性的研究姓名：燕为民申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郭锴2000.5.1j匕京化工大学硕士学位论文7r&oj2Tf)j_“摘要(旋转填料床是-：91，以离心力来模拟超重力、强化气液传质与反应的新型高效化工设备，在工业上有着广泛的应用前景。)、、．：本文选择了用水吸收空气中的二氧化硫这一体系为研究对象，以自制的电导～专探头埋藏在填料中来采集液体的浓度信号，并建立了计算机实时在线测量流程，首次对旋转填料床填料层中沿径向的液相浓度分布进行了测量。本文研究了气液逆流接触和并流接触时气体流量、液体流量、转子转速以及进口气体中的二

2、氧化硫浓度对旋转填料床填料层内的径向液体浓度分布和径向体积传质系数分布的影，晌。鼢果表明：1．气液逆流和并流时旋转填料床填料层内的径向液体浓度分布和体积传质系数分布都呈非线性，且都沿填料层径向由内向外逐渐增大，逆流时液相浓度在填料层内缘附近增加较慢，在靠近外缘时增加迅速，而并流时则不同，液相浓度在靠近填料层外缘处时增加迅速，在内缘附近变化缓慢：2．填料层内的液相浓度随气体流量、转子转速以及进口气体中二氧化硫浓度的增加而增大，随液体流量的增加而减小：3．逆流时除填料层内缘处第一测量点的体积传质系数比第二测量点的体积传质系数大外，填料层内的体积传质系数沿径向由内向外逐渐增大，

3、且在靠近填料层外缘时增大得较内缘附近要快。并流时除填料层内缘处第一测量点的体积传质系数远小于第二测量点外，体积传质系数沿径向由内向外逐渐减小，且在第二测量点的附近减小较快，在靠近填料层外缘时变化趋缓。4．旋转填料床填料层内的体积传质系数随气体流量、液体流量以及转子转速的增大而增大，随进口气体中二氧化硫浓度的增大而略有减小k—et盆且／本文将不同条件下的沿径向的体积传质系数进行了经验关联，得到了体积传质系数随半径及操作条件的变化关联式(逆流时，K，日=29Go“Lo20No”r‘“；并＼流时，K。口=1．18G“2L-o”No”r。47≥同时，本文基于表面更新理论建立了旋转

4、填。f一料床填料层内的传质模型，并将模型计算值与实验值进行了比较，符合较好。关键词：旋转填料床传质浓度分布j匕京化工大掌硕士掌位’沦文AStudyontheCharacterofMassTransferinRotatingPackedBedABSTRACTRotatingPackedBed(RPB)，whichtakescentrifugalforceashigh—gravityforcetOintensifythemasstransferandchemicalreactionprocessingbetweengasandliquidphases，isSOneweffic

5、ientaequipmentthatithasabrightprospectinindustry．Inthispaper,thewaterisusedtoabsorbS02intheair,severalself-madeconductancesensorsaresetinthepackingtopickuptheconcentrationinformationoftheliquid，andanonlinemeasurementcomputersystemissetup．Theconcentrationdistributionofliquidalongtheradiusd

6、irectionWaSmeasuredthefirsttime．Theexperimentincludesbothcounter-currentflowandparallel-currentflow，theinfluenceofgasflowrate，liquidflowrate，rotatingspeed，S02concentrationatgasinletontheconcentrationdistributionandvolumemasstransfercoefficientdistributionalongtheradiusdirectionareinvestig

7、atedin．thepaper．Theresultsindicatethat：1．Boththeconcentrationdistributionandthevolumemass—transfercoefficientdistributionalongtheradiusdirectionarenon-·liner．Incounter--currentflowflow,theyincreaserapidlyneartheouteredgeofpackingandtardilyneartheinneredgeofpacking，w