探析高效复合塔板流体力学和传质性能研究

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1、北京化工大学硕士学位论文高效复合塔板流体力学和传质性能研究姓名：黄强申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李群生;李辉20100612摘要新型塔板流体力学和传质学的研究本文概述了国内外塔板和填料的进展，使用情况及存在的问题，并介绍了复合塔板的最新发展，复合塔板综合利用了塔板的结构简单、应用范围广及填料压降低、分离效率高的性能，成为目前综合性能最好的传质元件。本文重点描述了本实验研究的高效复合塔板。承接前人对高效复合塔板开孔率的实验研究，本文主要研究填料型号对塔板性能的影响。为了确定该种塔板最佳填料规格，

2、对5种内置不同填料的复合塔板和未装填料的塔板的流体力学和传质性能进行了实验研究。本实验在q)600mm的实验塔内，采用空气一水体系，测定了塔板压降、雾沫夹带和漏夜量；测量了实验塔中不同部位水中的含氧量和温度，计算出塔板的板效率。并对实验数据进行了分析和比较，回归出了较为准确的流体力学公式，得出了气速、液流强度、填料型号对塔板性能的影响。填料对塔板的压降和漏液影响不大，但对于雾沫夹j带和传质效率有较大的影响。这些流体力学和传质性能实验及分析对高效复合塔板的设计和开发可起到指导作用。最后本文列举了高效复合塔板在

3、工业中的应用实例，改造后的塔比改造前效率增高，能耗减少，反映了它的优良性能，值得在工业生产中推广使用。关键词：高效复合塔板，雾沫夹带，流体力学性能，传质性能摘要STUDYONTHEHYDRoDYNAMICSANDMASSTRANSFERoNNEW．STYLETRAYSABSTRACTInthispaper,thebackgroundsandprogressoftraysandpackingareintroduced，andthenewcompoundtrayisintroduced．Andthecompou

4、ndtray,whichhastheadvantagesoftrayandpacking，isdescribed．Inthispaper，anewflow—guidedcompoundtrayanditscharacteristicareintroduced．Aftertheholerateofthetrayhasbeenresearched，theeffectofthepackingisresearchedinthispaper．Inordertodeterminethebestpackingtothet

5、ray,hydrodynamicsandmass—transferperformancehavebeenresearchedonfivedifferenttrays。Thepressuredrop，entrainmentandweepingforthedifferenttraysatvariousgasandliquidloadsweremeasuredwithanair-watersysteminanorganicglasstowerwithadiameterof600mm．So，effectofstru

6、cturetoperformanceofthecompoundtrayisstudied．Andtheexperimentaldataindifferentgasandliquidflowisanalyzedandfitted；themass—transferperformanceiscomparedandanalyzed．Atlast，theapplicationinindustryofthecompoundtrayislisted．Theapplicatioashowsthattheefficiency

7、ofthetrayishighandtheenergyIII北京化工大学工程硕lj学位论文consumptionislittle．So，thelargescaleapplicationinindustryofthecompoundtraycancometrue．KEYWORDS：compoundtray,entrainment，hydrodynamicsperformance，mass-transferperformanceIV前言．i_t．-J一刖昌塔器是在石油、化工、轻工等部门广泛应用的工艺设备，主要用

8、来处理流体(气体或液体)之间的传热与传质，实现物料的净化和分离。塔器之所以广泛用作流体物质分离和处理的重要设备，主要是它具有结构简单、效率高、操作方便和稳定可靠的特点。塔器根据内件不同可分为板式塔和填料塔，最早出现的是板式塔，即泡罩塔，随后出现筛板，喷射型塔板。近年来填料塔技术也不断进步、新型填料不断出现。填料塔在工业生产中的应用越来越广，已部分的取代了板式塔在工业中的应用，因为它的传质效率很高，所以有人认为，填