收藏本站
《天津大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型规整填料性能的研究

曹黎  
【摘要】: 金属丝网波纹规整填料具有高理论板数和低压降等特点,已被广泛应用于多种精馏过程中。硼同位素的分离需要采用高效的填料,为给同位素分离的工业化提供实验依据,本文在全回流和部分回流比的条件下,用环己烷-庚烷和庚烷-甲苯两种二元测试物系对直径为50mm的CDG1700Y和CDG2500Y型金属丝网规整填料的流体力学性能和传质性能进行了考察。实验结果表明,这两种填料的压降随着回流比的增大而增大,单位填料层高度的等板高度HETP变化趋势则相反;CDG1700Y和CDG2500Y型填料的具有较高的理论板数;此外,由实验结果可知这两种填料可操作的范围较窄,气体动能因子F在1和0.75左右压降和等板高度HETP值突然变化,塔内出现液泛现象。 在上述实验基础上,尝试采用SRP(II)模型对上述两种填料的性能进行模拟,为其工业化应用提供可靠的设计计算依据。在环己烷-庚烷体系中,SRP(II)模型对CDG1700Y和CDG2500Y型规整填料流体力学性能的模拟值与实验值比较,平均百分比误差分别为37.02%和35.87%,等板高度的模拟值与实验值平均百分比误差分别为26.94%和19.7%;在庚烷-甲苯体系中,相应的流体力学性能模拟的平均百分比误差分别为21.06%和20.37%,等板高度模拟的平均百分比误差分别为25.45%和21.82%。 由于SRP(II)模型对上述填料性能模拟计算误差较大,所以在SRP(II)模型基础上提出了新的理论假设以及与液相阻力相关的系数αg和αl,修正了传质单元高度HTU的计算式,用实验值对修正式进行了最小二乘法拟合得到适合于这两种填料类型的参数α_g和α_l的值。用修正后的模型对CDG1700Y和CDG2500Y型金属丝网波纹填料进行模拟计算,结果表明,在环己烷-正庚烷体系中,采用新模型对等板高度的计算值与实验值的平均百分比误差为11.5%和15.8%;在正庚烷-甲苯体系中,采用新模型对等板高度的计算值与实验值的平均百分比误差分别为14.39%和14.66%。上述结果表明,与SRP(II)模型相比,新模型能够比较准确的模拟填料性能,具有较好的预测效果。 利用上述实验结果,采用金属丝网波纹规整填料CDG1700Y和CDG2500Y进行了年产量125公斤~(10)B浓度由19.8%富集到95%的化学交换精馏塔的设计计算,确定了理论板数、回流比等相关工艺参数及填料高度、塔的内径和填料压降,为后续的工业化放大提供了依据。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ053.5

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张雪;规整填料塔内流体力学行为模拟研究[D];天津大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 何红阳;填料塔泛点/压降模型计算比较[J];化工设计;2004年04期
2 贾绍义,李锡源,王恩祥;金属填料表面处理对润湿及传质性能的影响[J];化工学报;1995年01期
3 黄洁,曾斌,张学,张军保,王辉;规整填料和散堆填料传质性能比较[J];化学工程;2000年03期
4 贾绍义,高红,吴松海,胡晖;金属丝网波纹填料表面处理对其性能的影响[J];化学工程;2001年01期
5 袁孝竞,余国琮;填料塔技术的现状与展望[J];化学工程;1995年03期
6 陈大昌,魏建华,刘乃鸿,徐敬先,陆振民;塔填料的工业应用及评价[J];化学工程;1995年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨明;李群生;李伟锋;;小比表面积双曲型规整填料性能的冷模实验[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年06期
2 董艳河,黄敬,王荣良,杜佩衡;国外塔板技术的最新发展[J];过滤与分离;2003年02期
3 冯罡;;透平油真空滤油机泡沫解决方案[J];过滤与分离;2008年01期
4 耿皎,洪梅,詹勋礼,张志炳;不锈钢填料表面处理前后的性能[J];高校化学工程学报;2000年04期
5 李园;李平;;填料塔热交换系统的模糊模型PID优化控制[J];工业仪表与自动化装置;2006年05期
6 兰昭洪;金属丝网波纹填料及其在化工生产中的应用[J];贵州化工;2005年01期
7 李群生;张德志;章慧芳;田原铭;胡晓丹;宋昌斌;;HX型高效规整填料的流体力学和传质性能研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2013年02期
8 刘放;姜建;;塑料星形填料流体力学与传质性能研究[J];化工机械;2011年06期
9 费维扬;国外化工塔器的若干最新进展[J];化工进展;1996年06期
10 干爱华,姜斌,李鑫钢,刘明晖,王亚东,沈溢洲;新型高效填料塔技术在窄馏分己烷溶剂油分离中的应用[J];化工进展;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 钱逸秋;;高效板波纹填料的机械结构、制造与分离性能[A];第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 黄维秋;油气蒸发排放及其控制技术的研究[D];南京理工大学;2004年
2 张鹏;加压下规整填料塔内流体流动和传质特性的研究及其计算流体力学模拟[D];天津大学;2002年
3 周志华;海水脱硫中吸收塔脱硫效率的研究[D];天津大学;2005年
4 李川;真空净油机喷雾蒸发及软测量技术研究[D];重庆大学;2007年
5 陈江波;高压下规整填料塔的计算传递和传质性能[D];天津大学;2006年
6 乔英云;合成气一步法直接合成二甲醚分离工艺和分离设备的研究[D];太原理工大学;2010年
7 唐晓佳;船舶废气镁基脱硫系统优化研究[D];大连海事大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡聪伟;组合导向固阀塔板的开发研究[D];华东理工大学;2011年
2 岳立平;十字旋阀塔板传质效率的研究[D];华东理工大学;2011年
3 李迎春;表面改性规整填料塔性能[D];华东理工大学;2011年
4 罗德勤;规整填料表面润湿改进及液膜流动特性研究[D];华东理工大学;2011年
5 张发元;石油萘装置精馏系统的更新改造[D];华东理工大学;2011年
6 方勇;聚丙烯基复合材料填料的开发[D];华东理工大学;2011年
7 黄哲庆;滴膜交替流动新型萃取工艺的研究[D];天津大学;2010年
8 罗文媛;规整填料塔内气—液两相并流流动的传递性能研究[D];天津大学;2010年
9 谭长斌;填料塔气液并流接触压降与吸收效率的研究[D];天津大学;2010年
10 张楠革;新型溶剂吸收治理有机尾气实验研究[D];天津大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张亚军;;CFD技术在化工机械设计中的应用[J];贵州化工;2006年03期
2 翟建华;计算流体力学(CFD)的通用软件[J];河北科技大学学报;2005年02期
3 姚征,陈康民;CFD通用软件综述[J];上海理工大学学报;2002年02期
4 谷芳,刘春江,袁希钢,余国琮;利用CFD及结点网络相结合的方法研究规整填料传质效率[J];化工学报;2005年04期
5 刘国俊;计算流体力学的地位、发展情况和发展趋势[J];航空计算技术;1994年01期
6 袁孝竞,余国琮;填料塔技术的现状与展望[J];化学工程;1995年03期
7 陈大昌,魏建华,刘乃鸿,徐敬先,陆振民;塔填料的工业应用及评价[J];化学工程;1995年03期
8 王建平;计算流体动力学(CFD)及其在工程中的应用[J];机电设备;1994年05期
9 郭菁 ,董素艳;FLUNET——CFD的领跑者[J];CAD/CAM与制造业信息化;2004年03期
10 赵琴;Fluent软件的技术特点及其在暖通空调领域的应用[J];计算机应用;2003年S2期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张鹏;加压下规整填料塔内流体流动和传质特性的研究及其计算流体力学模拟[D];天津大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 林彦川;王晓彤;;空调用绝热填料除湿器数学模型的建立与验证[J];建筑节能;2011年05期
2 张小青;张新玉;;旋转填料床气液两相流场的仿真分析[J];现代化工;2011年S1期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 林彦川;空调用填料除湿器性能的模拟研究[D];内蒙古科技大学;2011年
2 江锐锋;直接蒸发冷却填料的理论计算与优化设计[D];广州大学;2011年
3 周洪举;闭式循环柴油机排气冷却吸收系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 林彦川;空调用填料除湿器性能的模拟研究[D];内蒙古科技大学;2011年
5 张小青;旋转床吸收器性能分析及优化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐孝民,周青,沈复;国外气液传质设备的一些发展趋势[J];化工进展;1994年01期
2 黄洁,张学;金属孔板波纹填料气相通量的计算[J];化工设计;1998年01期
3 麦本熙;;填料塔研究进展[J];化学工业与工程;1993年01期
4 董谊仁;填料塔压降、液泛研究进展[J];化学工业与工程;1994年02期
5 伍昭化,陈大昌,童海宝,魏建华;规整填料塔二元汽相总传质系数的估计及多元醇蒸馏过程的模拟——传递速率法[J];化学世界;1993年10期
6 李阿娜,李锡源,麦本熙,方爱梅;几种开孔填料的性能研究(一)——流体力学性能[J];化学工程;1984年04期
7 徐占平,孙春江,徐崇嗣;聚丙烯塔填料表面亲水化研究[J];化学工程;1988年05期
8 余国琮;蒸馏过程和设备的现状与展望[J];化学工程;1992年02期
9 梁朝林,黄洪,梅慈云,陈焕钦;两种新型填料的性能测试与评价[J];化学工程;1994年02期
10 王双成;散装填料层泛点和压降的新关联[J];化学工程;2003年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾斌,李世强,张学,黄洁;规整填料的压降计算[J];化工设计;2000年03期
2 高碧霞,李好管;新型规整填料及填料塔内件[J];化学工业与工程技术;2000年05期
3 张敏华,吕惠生,刘宗章,李海平;新型规整填料在脱硫塔中的应用研究[J];化学工业与工程;1996年04期
4 李十中;规整填料在化肥工业吸收塔上的应用[J];化肥设计;1997年03期
5 裴亚龙;规整填料在精馏过程中的应用[J];上海化工;1999年23期
6 钱伯章;国外FCC分馏塔采用规整填料改造的进展[J];石油炼制与化工;1994年02期
7 李鑫钢,孙津生,姜斌,赵汝文,干爱华,曹连生;规整填料蒸馏塔技术在常减压蒸馏中的应用[J];石油炼制与化工;1995年07期
8 朱夏霖;规整填料及其在低温空分设备中的应用[J];冶金动力;1997年01期
9 郭文坦,郑承锠;规整填料在500铜洗塔改造中的应用[J];小氮肥;1999年03期
10 片冈史明 ,张国富;新型高性能三维网格规整填料[J];燃料与化工;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 Z.Olujic;B.Kaibel;H.Jansen;T.Rietfort;E.Zich;J.Montz GmbH;Hiden,Germany;林仙钦;;高性能的改进型规整填料[A];第六届化学工程与生物技术展览暨会议论文集[C];2004年
2 谢耀东;;规整填料塔推动空气精馏技术发展[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
3 彭亚伟;栾正红;;规整填料在焦化苯精馏塔中的应用[A];河南省冶金企业创新与产业发展政策研讨会——暨技术经济年会论文集[C];2006年
4 马文涛;李群生;;新型规整填料的流体力学性能研究[A];2005年全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2005年
5 刘春江;成洁;张维蔚;袁希钢;;规整填料内鼓泡流动下液相流场的测量[A];第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2007年
6 谷芳;刘春江;袁希钢;余国琮;;倾斜板上三维降膜流动的CFD模拟[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
7 李建隆;李红海;王伟文;;规整填料塔气液传质基础理论研究进展[A];第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2007年
8 张静伟;卞俊杰;李春虎;王小立;薛军;;海水脱硫效率的影响因素考察[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(下)[C];2009年
9 唐文骞;;我国硝酸硝盐及选材的技术进展[A];全国化肥工业技术交流会论文资料集[C];2004年
10 杨乐巍;黄国强;张艳华;李鑫钢;;填料技术在氨精馏中的工业应用[A];第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 姜小毛;方上公司新型规整填料受青睐[N];中国化工报;2007年
2 本报记者 孟德贺;开发国际领先的精馏技术[N];中国化工报;2006年
3 本报记者 王繁泓;规整填料:为空分装置节能增效[N];中国化工报;2004年
4 ;2005年荣获国家、省部级科技奖励成果[N];中国化工报;2007年
5 本报记者 于亚男 通讯员 张长海;依靠自主创新 破解战略课题[N];河南日报;2006年
6 记者  符立萍 通讯员  袁定伟;创新作桨 特色扬帆[N];中国石油报;2006年
7 蔡湛 李海;茂化苯乙烯装置应用新技术成功扩能[N];中国石化报;2003年
8 李化治;加快由“大”向“强”的转变[N];中国冶金报;2011年
9 顾福民;国外空分设备发展之启示[N];中国化工报;2003年
10 王红;我苯酐生产技术有望全面提升[N];中国化工报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高国华;新型多孔泡沫塔盘和规整填料的多尺度模拟研究[D];天津大学;2011年
2 崔小逖;烃类混合物在规整填料内的直接接触传热传质过程研究[D];天津大学;2011年
3 谷芳;规整填料局部流动与传质的计算流体力学研究[D];天津大学;2004年
4 陈江波;高压下规整填料塔的计算传递和传质性能[D];天津大学;2006年
5 张鹏;加压下规整填料塔内流体流动和传质特性的研究及其计算流体力学模拟[D];天津大学;2002年
6 李虎林;低温精馏分离~(13)C的耦合传递理论与试验研究[D];上海交通大学;2011年
7 姚蕾;液氮温区液泛发生机理研究[D];浙江大学;2013年
8 乔英云;合成气一步法直接合成二甲醚分离工艺和分离设备的研究[D];太原理工大学;2010年
9 陈良;三相精馏:非平衡模拟与参数估计[D];浙江大学;2009年
10 杨捷;数据驱动的填料塔液泛气速预测模型与实时监测研究[D];浙江工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗德勤;规整填料表面润湿改进及液膜流动特性研究[D];华东理工大学;2011年
2 李超;开窗导流式规整填料的流体力学及传质性能研究[D];天津大学;2010年
3 刘佳特;规整填料结构开发的数值模拟与实验研究[D];华东理工大学;2014年
4 汪蓉梅;精馏塔规整填料内气液两相流体动力学特性及相关因素影响研究[D];浙江工业大学;2013年
5 闫蓉;四种规整填料设计软件的开发[D];青岛科技大学;2011年
6 周建军;基于CFD的规整填料塔流场分析[D];南昌大学;2010年
7 桂恬玥;Mellapk 250Y型规整填料内流体力学模拟[D];北京化工大学;2012年
8 李雪锋;立装规整填料的性能实验研究[D];西北大学;2011年
9 陈保卫;鼓泡塔内液相流体流动和返混现象的CFD模拟[D];天津大学;2004年
10 李雪;大型CO_2吸收塔气体分布器结构优化及专用填料研究[D];天津大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026