旋转碟片超重力场中液滴和液膜分布规律的研究

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1、安徽理工大学硕士学位论文旋转碟片超重力场中液滴和液膜分布规律的研究姓名：荚江霞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：陈明功;张洪流20070601摘要摘要二氧化碳是主要的温室气体，旋转碟片超重力场反应器是适合脱除燃煤锅炉烟道气中二氧化碳的有效技术之一。本文对旋转超重床反应器的国内外最新研究进展，以及超重力技术在环保工业和生化工业中的最新应用进行综述。在旋转碟片超重力场反应器中，液滴和液膜的分布将影响气液接触的比表面积，进一步影响气体吸收速率，因此本文将重点对旋转碟片超重力场反应器中影响液滴和液膜分布的因素和规律进行了研究。通过理论分析和条件简化，建立了在错流

2、碟片式旋转超重力场反应器中液滴分布和液膜厚度变化的数学模型，该数学模型综合考虑了碟片转速、液体流量、气体流量等工艺操作参数以及超重床结构参数如碟片间距、磉片开孔率等对液膜厚度和液滴分布的影响。研究表明增加转速可以有效提高液滴的分率，其原因在于提高转速将增大离心力，有利于液膜的破裂。在相同的工艺条件下增大液体流量液滴所占比率降低，其原因在于液体量的提高，若使增加液体雾化，必须增加离心力。增加入口气体流量，液滴所占分率提高，其原因在于有更多的气流可以吹散液膜。提高碟片阔距有利于液体的雾化，可以有效减少液滴的二次聚并，增大气液接触比表面积。但是当碟片间距较大时，反应器

3、的空间体积也相形增加，单位反应体积内的液滴数降低，从而影响了反应速率。提高碟片开孔率有利于液体雾化，因为开孔率商气体阻力小，流量大，能有效分裂碟片表面上的液膜。但是当开孔数较大时，碟片机械强度会随之降低，并且气体也易于发生短路现象。在本实验特定条件下，转速为1000r／min时，液体流量以0．6m3fa、气体流量以lOm3／h为最佳；碟片最佳问距为12mm左右、碟片开孔率为32％左右(中12mm)。实验值与模型计算值之间存在一定程度的偏差，还需进一步考虑液滴的二次聚并现象以及流体在传递过程中的阻力损失问题，但该方面函数关系比较复杂，数值求解非常麻烦，故此忽略，近

4、似表征。本论文的实验值和理论计算值变化趋势基本一致，该研究结果可为今后的工业性开发提供理论根据。图[173表[1]参1871关键词：超重力场，液滴，液膜，二氧化碳分类号：610．3015AbstraetAbstractThispaperfirstintroducedthesuper-gravityfield,therevolvingsuper-gravitybedreactorandtheirnewestapplicationintheenvironmentalprotectionindustryandthebiochemistryindustry,andthe

5、nsummarizedthedomesticandfbrei驴newestresearchprogress．Therevolvingsuper-gravitybedreactorisoneoftheeffectivetechnologiestoscrubthemaingreenhousegasC02fromfluegas．Inthedishingrotatingsuper-gravitybedreactor,distributionruleofliquid-dropandliquid-filmaffectsthespecificgas-liquidinterra

6、cialareaandgasabsorptionrate．Therefore,distributionruleofliquid-dropandliquid·filmindishingrotatinghigh-gravitybedreactorisstudiedinthispaper．Themathematicalmodelabouttheliquid—dropdistributionandtheliquid-filmthicknessindiskingrotatingsuper-gravitybedreactorwerefoundedbytheoreticala

7、nalysisandconditionsimplified．Thismathematicalmodelcomprehensivelyinspectstheeffectofcraftoperationparameterssuchasliquidflux，gasflue，dishrotatespeedandsuper-gravi哆bedstructureparameterssuchasdiskintervalanddiskcavityrateonliquid-dropdistributionandliquid-filmthickness．Theresultindic

8、atedthatincr