XD-1新型錐度螺旋填料的特性研究.pdf

1、填料塔是化學(xué)工業(yè)中常用的一種氣液分離設(shè)備，填料作為填料塔的核心構(gòu)件，其性能對(duì)填料塔的操作性能及應(yīng)用范圍有極大的影響。XD-1新型錐度螺旋填料,其獨(dú)特的錐度螺旋結(jié)構(gòu)能使氣液兩相由逆流接觸轉(zhuǎn)變?yōu)殄e(cuò)流接觸，使之與常規(guī)填料相比有完全不同的流體力學(xué)特性。該填料具有處理能力大、填料層壓強(qiáng)降小、制作簡(jiǎn)易、傳質(zhì)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本論文從流體力學(xué)性能和傳質(zhì)性能兩部分來(lái)研究錐度螺旋填料。在φ80mm的冷模實(shí)驗(yàn)塔內(nèi)，用

2、空氣-水物系測(cè)定在氣相動(dòng)能因子為0.12-0.80,液相噴淋密度為0-56.59m3/(m2·h)時(shí)錐度螺旋填料的流體力學(xué)特性，還與θ環(huán)、絲網(wǎng)波紋填料進(jìn)行了比較。傳質(zhì)性能的測(cè)定分冷模實(shí)驗(yàn)和熱模實(shí)驗(yàn)兩部分。在φ80mm的冷模實(shí)驗(yàn)塔內(nèi)，用空氣-二氧化硫-水物系測(cè)定在氣相動(dòng)能因子為0.12-0.30，液相噴淋密度為11.32-33.95m3/(m2·h)時(shí)錐度螺旋填料、θ環(huán)和絲網(wǎng)波紋填料三種填料的傳質(zhì)性能。另外，在φ25mm和φ50mm的熱模

3、實(shí)驗(yàn)塔內(nèi)，以乙醇-水為體系，在全回流操作條件下，測(cè)定錐度螺旋填料、拉西環(huán)和θ環(huán)三種填料的理論塔板數(shù)N。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：錐度螺旋填料的流體力學(xué)性能和傳質(zhì)性能要優(yōu)于拉西環(huán)、θ環(huán)和絲網(wǎng)波紋填料。流體力學(xué)性能測(cè)試中，錐度螺旋填料、θ環(huán)和絲網(wǎng)波紋填料三種填料的空隙率之比為：0.823：0.947：0.855時(shí)，在相同噴淋密度下，單位高度填料層壓降之比卻為：0.58：1.10：0.62。以傳質(zhì)單元高度考察填料傳質(zhì)性能的冷模實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

4、，錐度螺旋填料的傳質(zhì)性能要比θ環(huán)和絲網(wǎng)波紋填料要好，而以理論塔板數(shù)考察填料傳質(zhì)性能的熱膜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，錐度螺旋填料比θ環(huán)和拉西環(huán)填料具有更高的傳質(zhì)效率。
　　 此外，本文將不同氣相動(dòng)能因子和液相噴淋密度下單位高度的錐度螺旋填料層壓降進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，得出經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，同時(shí)，本文在考慮了系統(tǒng)內(nèi)氣液兩相流動(dòng)、物性特征及填料結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓降的影響下，提出了填料塔內(nèi)錐度螺旋填料的壓降模型，經(jīng)驗(yàn)證，該模型的計(jì)算值與實(shí)測(cè)壓降數(shù)據(jù)吻合較好，為錐度螺旋填