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新型塔的开发及计算流体力学与传质研究

侯经纬  
【摘要】:在分离设备中,板式塔由于其造价较低,在高粘度,高压力等恶劣的工况下都能得到广泛的应用,因此有着较大的优势。但在冷却、增湿、吸收、高压精馏等大液气比的工况条件下,若用传统的板式塔,必然要极大地增大降液管的面积,在塔截面积不变的条件下必然会使传质面积减少,从而使塔板的效率降低,塔的处理能力降低,为了有效的解决此类工况下的传统塔设备的不足,天津市新天进科技开发有限公司发明了一种新型气体折流塔板。 自行设计了实验装置对该塔板的流体力学和传质情况进行了研究,我们得到,此种塔板的雾沫夹带率最大只有0.06%,远远小于传统塔板要求雾沫夹带率小于10%的上限,因此塔板操作弹性比较大;在相同气液流动参数条件下,此塔板的压降远远小于传统塔板,如果根据操作需要,即使在折流塔板内加一定数目挡板,其压降也远低于传统塔板,这使得此种塔板在高液气比下,具有传统塔板无可比拟的优点;运用空气增湿的方法对气体折流塔板进行了传质实验,实验结果表明,此塔板的传质效率随着空塔气速的增加下降,随着喷林密度的增加而降低,随着堰高增加传质效率逐渐变小,在塔板间加挡板的传质效率明显高于不加挡板的传质效率,并且挡板的开空率60%的传质效果要好于开空率40%的,并且在气液比小于10的条件下,折流塔板的传质效率明显高于筛板,而在气液比大于19情况正好相反。 建立了以RNG 模型为基础的三维拟单相流模型,该模型与其它研究者所建立的模型的最大进步是,前人在塔板流场的计算中没有考虑传质的影响,并且在传质过程中没有也没有考虑传热对传质产生的影响,实际上在传质过程中,抛开传热来计算和研究传质是不准确的,因为在传质过程中伴随着传热,并且传热和传质是互相影响、互相制约的,本文所建立的传热与传质模型,把传热和传质进行了有效的藕合。首次在CFD塔板计算过程中提出了传热和传质相互作用的模型。 本文采用有限体积法及计算流体力学软件“FLUENT6.0”对气相在气体折流塔内的流场和传热传质过程进行了计算,与实验结果的对比有力地说明了我们的模型是正确。 本文通过稳定性分析得到了无限大平板间作二维层流流动一维传质的涡流扩散系数的表达式,虽然得到涡流扩散系数与前人实验得到的涡流扩散系数偏小,但是第一次通过理论分析得到了计算涡流扩散系数的方法,为以后通过此方 WP=4 法进行涡流扩散系数的研究指明了方向,无论从理论上还是在实际上都具有重大意义。


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18 张荣庆,漆萍;L1条型浮阀塔板的性能与工业应用[J];全面腐蚀控制;1994年04期
19 ;自封溢流式筛板饱和热水塔[J];化肥工业;1978年02期
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