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

高压下规整填料塔的计算传递和传质性能

陈江波  
【摘要】: 为加强对高压下规整填料塔的传质机理的研究,在内径为150mm的填料塔内,分别测试了0.70、1.10、1.30、1.50、1.70和1.90MPa(绝压)六个操作压力下Mellapak 350Y型金属板波纹规整填料的传质性能,实验为全回流,测试物系为正丁烷/异丁烷混合物,液相的负荷范围为10.45~67.14m~3/(m~2·h)。实验测得填料的等板高度的数值在0.15~0.61m之间。分析实验数据发现:在0.70~1.70MPa的操作压力范围内,当压力一定时,随着Fv因子的增加,填料的效率增大;而在1.90MPa时,填料的效率在液泛前的一段操作范围内发生恶化。 建立了三维CFD模型,对规整填料内液相单相流流场进行了模拟。为了验证模拟计算的结果,利用三维LDV技术对规整填料内液相单相流流场进行了测量。实验结果表明,本文提出的模型能够较好地模拟流体的流动趋势。这说明CFD模型能够较好的模拟规整填料内的单相流动行为。在此基础上,对加压下内径为150mm的填料塔内气相单相流的返混行为进行了模拟,操作压力范围为0.30~1.80MPa,并将其结果与实验值进行了对比。计算结果表明,模型预测的气相返混系数与实验测量值的趋势一致,但在数值上偏小。 在上述研究的基础上,采用VOF法初步建立了加压下规整填料塔内气、液两相逆流流动模型,模拟物系和条件均与高压精馏实验一致。模型中考虑了影响液膜流动的两个重要作用力:表面张力和气、液相间作用力。根据模型计算了不同操作压力以及不同气相Fv因子下填料内气、液相的流动过程,并根据结果讨论了操作压力和气相Fv因子对液相流动的影响,同时还根据计算结果估算了填料内的持液量和有效润湿比表面积。 在流体力学模型的基础上,对加压下规整填料内气、液相间的传质过程进行了模拟,模型中采用(-|c~2)-ε_c模型取代常用的施密特类似律法来计算湍流扩散系数。根据计算得到的浓度分布计算了规整填料的传质效率,并与实验数据进行了对比。对比结果表明本文建立的模型计算得到的HETP值与实验值吻合较好,其平均相对误差为25%。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ053.5

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许振良;马晓华;魏永明;程亮;;催化与PV双功能中空纤维复合膜制备及其应用过程[J];膜科学与技术;2011年03期
2 韦刘轲;贾志刚;;乙烯裂解炉非均匀传热对裂解产物收率的影响[J];石油学报(石油加工);2011年03期
3 杨非;楼上游;马殿旗;;污泥处置堆肥发酵仓气体数值模拟及减少臭气扩散分析[J];给水排水;2011年S1期
4 李茂军;王成;喻杨晨;;PRO/Ⅱ应用于碳五烷烃分离装置流程模拟与设计[J];炼油技术与工程;2011年08期
5 杨华元;李现坡;;新型不锈钢填料在焦化洗苯塔的应用[J];煤化工;2011年03期
6 姜少华;周文慧;叶伟军;;多功能化工原理吸收实验装置的设计[J];实验室研究与探索;2011年08期
7 李美玲;高晓凡;朱慧铭;;国内空分低温填料精馏塔故障分析[J];低温与特气;2011年03期
8 窦怀云;张雷;王克立;;水溶液全循环尿素装置扩能改造中存在的问题及处理[J];化肥工业;2011年01期
9 张刘亮;;CO_2汽提法尿素装置技术改造总结[J];氮肥技术;2011年04期
10 贾沛;;空分装置在煤化工生产中的节能降耗和安全运行[J];山西化工;2011年03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 张志荣;赵峰;吴乘胜;;SUBOFF粘流场CFD模拟不确定度分析研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
4 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
5 林丽生;廖国进;;水蒸汽喷射泵的应用与研究现状[A];真空技术与表面工程——第九届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2009年
6 陈凯;周君;;计算流体力学在烟气扩散模拟中的应用[A];四川省首届环境影响评价学术研讨会论文集[C];2009年
7 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
8 黄振宇;缪国平;韦喜忠;;大涡模拟在复杂流场计算中的应用[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
9 马晓钧;甘明;;空间结构的数值风洞计算[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
10 张凤涛;刘芳;黄雄斌;;高固含搅拌槽内临界离底悬浮转速的数值模拟[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006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 李化治;加快由“大”向“强”的转变[N];中国冶金报;2011年
8 顾福民;国外空分设备发展之启示[N];中国化工报;2003年
9 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
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 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
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 毛娅;基于虚拟样机技术的分解炉数字化模拟关键技术研究[D];武汉理工大学;2008年
5 陈思维;窑尾预分解系统冷模流场研究[D];武汉理工大学;2005年
6 史岩彬;基于CFD/NHT分析技术的高炉炼铁过程建模与仿真研究[D];山东大学;2006年
7 张岩;一、一种新型轴流泵式心脏辅助血泵的研制和体外性能实验 二、外轴承血泵方案(整体转子方案)的提出[D];中国协和医科大学;2007年
8 张光辉;UV消毒MBR出水及反应器水力特性和UV剂量计算的研究[D];天津大学;2007年
9 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
10 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
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 闫蓉;四种规整填料设计软件的开发[D];青岛科技大学;2011年
4 周建军;基于CFD的规整填料塔流场分析[D];南昌大学;2010年
5 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
6 李雪锋;立装规整填料的性能实验研究[D];西北大学;2011年
7 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
8 张起勋;日光温室内空气流动特性研究[D];吉林农业大学;2007年
9 李硕;分解炉内多相流场与燃烧的数值模拟研究[D];武汉理工大学;2007年
10 冯明坤;电力机车用过滤器阻力特性及过滤特性的研究[D];中南大学;2009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