規(guī)整填料塔內(nèi)氣-液兩相并流流動的傳遞性能研究.pdf

1、隨著綠色化工的發(fā)展,國家對節(jié)能降耗的呼吁,使得節(jié)能降耗成為目前化工行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢。而眾所周知,精餾、吸收等化工單元操作占化工能耗的主要方面,因此,探求在這些單元操作中的節(jié)能非常重要,而規(guī)整填料塔內(nèi)氣液兩相并流流動在節(jié)能方面所具有的優(yōu)勢使得我們非常有必要對其進(jìn)行研究。
　　 本文在80mm的填料塔內(nèi)對Mellapak350Y規(guī)整填料,分別測試了Fv因子從1-5,液相流量從50L／h-400L／h下氣液兩相并流流動的壓降和持液量

2、,測試介質(zhì)為空氣和水。測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),在氣相Fv因子一定的情況下,隨著液相噴淋密度的增大,一般單位填料層的壓力降和持液量均隨之增大,但發(fā)現(xiàn)在小氣相Fv因子下,隨著液相噴淋密度的增大,壓降變化卻不明顯；在液相噴淋密度一定的情況下,隨著氣相Fv因子的增大,單位填料層的壓力降和持液量也隨之增大。
　　 對Mellapk350Y規(guī)整填料建立了三維的氣、液兩相并流流動的CFD模型,采用VOF法對規(guī)整填料塔內(nèi)氣、液兩相并流流動的流動過程和流場

3、進(jìn)行了模擬,并分別對Fv因子從1-5,液相流量從50L／h-400L／h下的壓降和持液量進(jìn)行了擬合。將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),本文提出的氣、液兩相并流流動模型能夠較好的模擬流體的流動過程。
　　 對于并流流動的壓降,CFD模擬值和實(shí)驗(yàn)值的比對發(fā)現(xiàn),隨著液相噴淋密度的增大,壓降均呈增大趨勢,且模擬值和實(shí)驗(yàn)值在數(shù)值上基本吻合,誤差在20％以內(nèi)；但發(fā)現(xiàn)在小氣相Fv因子下,隨著液相噴淋密度的增大,壓降卻呈反?，F(xiàn)象。同時(shí)和文獻(xiàn)中氣

4、液兩相在逆流流動的情況下相比較,發(fā)現(xiàn)在數(shù)值上并流流動的壓降值較逆流流動要小70％左右。
　　 對于并流流動的持液量,模擬值和實(shí)驗(yàn)值的比對發(fā)現(xiàn),隨著液相噴淋密度的增大,持液量均呈增大趨勢,且模擬值和實(shí)驗(yàn)值在趨勢上一致；隨著氣相Fv因子的增大,填料層的持液量明顯減小,且和文獻(xiàn)中描述的氣、液兩相逆流流動的情況相比,持液量在數(shù)值上可下降50％,甚至更多。
　　 對于并流流動的填料潤濕比表面,CFD模擬發(fā)現(xiàn),隨著液相噴淋密度的增大