新型高效规整填料的开发及CFD模拟研究

发布时间：2024-03-09 13:44

　　在现代化工生产中,对节能环保的要求日益严格,急需要更加高效的新型填料。SP填料由于其独特的结构造型,能够极大程度改善填料塔内液体的不均匀流动,因此具有较高的传质效率,已经成功应用于许多化工分离过程。本研究通过CFD模拟技术对SP填料进行了结构优化,开发出综合性能更高的NS型填料,并建立了新型多尺度CFD模型对NS型丝网填料进行了流体力学性能研究。本研究取比表面积为700 m2/m3的SP填料的周期性代表单元进行计算流体力学(CFD)模拟,结果表明,填料流道转折处单位高度压降明显较高。将折角通道变为5mm圆弧过渡后,新型填料流道内单位高度压降变化平稳。为了研究填料性能,在直径为476mm的有机玻璃塔内,对比表面积均为700 m2/m3的SP丝网填料与NS型丝网填料进行了流体力学性能研究与传质性能研究,并与CY-700填料进行了对比。结果表明,实验范围内,NS型填料干塔压降较SP平均降低了 15.28%;在液相负荷L=22.49 m3·(m2·h)-1时,NS型填料湿塔压降平均降低了 20.01%;传质效率比CY-700 填料高 13.45%。本研究首次提出了适用于丝网规整填料的新型多尺度...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?３种环形填料代表??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｒｅｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ａｎｎｕｌａｒ?ｐａｃｋｉｎｇｓ??２??

与塑料。由于塑料的可??塑性较强，鲍尔环的形状也发生了些许变化，许多改进型的鲍尔环填料也纷纷呈现，??内弯的舌片也变成了十字内筋或米字内筋，增强了填料的机械强度。鲍尔环极大的改??善了气液相流道，更通畅的孔道减小了压降，由于侧壁开窗以及内弯舌片，液体分布??更加均匀，且有效润湿面....

图１－２鞍形填料??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓａｄｄｌｅ?ｐａｃｋｉｎｇｓ??１．１．１．３环矩鞍填料??

第一章文献综述??１．１．１．２鞍形填料??鞍形填料也可以认为是一种具有代表性的第二代散堆填料。最初始的鞍形填料为??弧鞍形填料，结构如图ｌ－２（ａ），由于其半敞开式的结构，没有内外表面之分，故而拥??有较大的有效润湿面积，而且其半弧形结构致使液体的再分布效果较之于拉西环填料??....

图１－３金属环矩鞍填料??Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｒｉｎｇ?ｓａｄｄｌｅｓ??３??

第一章文献综述??１．１．１．２鞍形填料??鞍形填料也可以认为是一种具有代表性的第二代散堆填料。最初始的鞍形填料为??弧鞍形填料，结构如图ｌ－２（ａ），由于其半敞开式的结构，没有内外表面之分，故而拥??有较大的有效润湿面积，而且其半弧形结构致使液体的再分布效果较之于拉西环填料??....

图１？４球形填料??Ｆｉｇ．?１－４?Ｒｉｎｇ?ｓａｄｄｌｅ?ｐａｃｋｉｎｇｓ??１．１．２规整填料??

北京化工大学专业学位硕士研究生学位论文??１．１．１．４第四代散堆填料??随着填料技术的发展，人们逐渐意识到填料结构与塔内流体流动的关系，在设计??新型散堆填料时，只要尽量避免出现较大的架桥、空穴、填料间出现重叠现象，最终??的填料性能就不会差。但受制于加工技术及加工费用的限制，....

本文编号：3923506