一种H型分形液体分布器的设计研究

以分形几何为理论基础,研究和设计出一种具有优良的分布质量、较大的操作弹性、适用于任何直径填料塔等优点的新型高效液体分布器———分形液体分布器.并通过实验验证了:与传统的液体分布器相比较,fractal液体分布器具有Klemas分布质量高、操作弹性大、空间高度小等一系列突出的优点;在处理小流率液体分布时,fractal液体分布器仍具有非常高的Klemas分布质量,因此解决了液体分布器设计上长期没能解决的难题.     

一种H型分形液体分布器的设计研究

以分形几何为理论基础，研究和设计出一种具有优良的分布质量、较大的操作弹性、适用于任何直径填料塔等优点的新型高效液体分布器——分形液体分布器。并通过实验验证了：与传统的液体分布器相比较，fractal液体分布器具有K1emas分布质量高、操作弹性大、空间高度小等一系列突出的优点；在处理小流率液体分布时，fractal液体分布器仍具有非常高的K1emas分布质量，因此解决了液体分布器设计上长期没能解决的难题。     

液体初始分散对逆流旋转床内传质影响的研究

探讨液体的初始分布对逆流旋转填充床流体力学特性和传质的影响。在逆流旋转填充床内，用水吸收空气中的氨，通过使用五种不同的液体分布器，研究操作条件(转速、气量、液量)对逆流旋转填充床气相压降和传质的影响。在相同操作条件下，不同液体分布器对旋转床气相压降影响表现为，旋转床气相压降随转速、气量的增加而增大，随液量的增大而减小，不同分布器对传质的影响不明显。气相总传质系数K_ya随转速、气量、液量的增加而增大；旋转床内的传质主要发生在填料层内，从分布器到填料空腔内的传质约占整个旋转床内传质的10%以下。     

测试填料塔中液体分布性能的新方法

利用现代传感器及微机在线测试技术,建立了一套测试填料塔中液体分布性能的实时数据采集系统,在φ３００ｍｍ填料塔中,以空气／水为介质,分别对Ｄｇ２５ｍｍ环矩鞍,阶梯环及拉西环填料的液体分布性能进行了测试,结果表明,本测试系统线性范围宽,准确性好,灵敏度高,且填料塔中液体分布性能的测试数据与理论计算值吻合良好。     

填料层液体分布的理论及数学模型

填料塔设备中流体的流动状况是影响填料塔性能和“放大效应”的主要因素之一。对填料塔液体分布的理论和数学模型进行了总结和评述，为该方面的进一步研究和发展提供参考和帮助。     

高炉下部液体分布的试验研究

采用4种填料和2种液体模拟高炉下部的流动状态,在填充床内对液体的分布特性进行了试验研究.结果表明,液体分布与液体流量和初始分布无关,其主要取决于填料自分布性能和液体性质.填料的形状系数越小、直径越大,向外偏流的趋势越明显;液体的密度越大、黏度越小,则不容易发生偏流.即使无煤气流的影响,高炉内炉渣也容易向炉墙附近流动.试验范围内液体以溪流形式流动,而不是呈散滴状流动.     

竖管降膜蒸发器分布器的实验研究

为获得适用于竖管降膜蒸发器的高效液体分布器,对不同结构参数的齿型分布器、锥型分布器和螺旋型分布器进行了冷膜和热膜实验。实验结果表明:通过改变螺旋型分布器的结构参数,可使其具有较高的操作弹性以适应不同需要,但压力损失较大。当用于光管降膜蒸发器时,螺旋型分布器的总传热系数明显高于齿型分布器和锥型分布器的总传热系数。综合分析得出螺旋型分布器的综合性能最优。     

气体通过内置不同液体分布器吸收塔的压降实验研究

压降是吸收塔设计及操作的重要参数,吸收塔内置不同结构的液体分布器时产生压降情况不同。为此,搭建1.2 m吸收塔实验平台,基于不同液体分布器,针对气速与喷淋密度对整塔及局部内件压降的影响进行实验研究。结果表明,吸收塔中分布器、填料、集液器等部件压降都较小,绝大部分压降集中在除沫器部分;吸收塔内置管式和槽式分布器时,整塔压降随喷淋密度增大有下降的趋势,整塔压降随气速增大而变大。在1 326 m~3/h和1 329 m~3/h的气速下,整塔压降峰值分别为0.45 k Pa和0.445 k Pa。吸收塔内置新型管槽式分布器,整塔压降随喷淋密度增大基本上保持不变,整塔压降同样随气速的增大而变大,在1 350 m~3/h气速下整塔压降峰值为0.375 k Pa,相比内置管式和槽式分布器有较大的优势,且在不同喷淋密度下表现更加平稳。经计算,u=1 362 m~3/h时,吸收塔内置新型管槽式液体分布器相对于内置管式和槽式分布器的整塔压降分别降低16%和12%。     

气液逆流填料塔中液体分布器的研究

在300和600mm直径的塔中,分别填充25~#及40~#Intalox填料,以空气-水为介质,气液逆流操作,对孔板式、堰式及管式三种型式的液体分布器的结构参数与分布性能进行了初步研究。     

喷淋密度对吸收塔液体分布器分布性能的影响研究

吸收塔液体分布器结构及喷淋密度对塔内液体分布影响很大,从而影响到吸收塔的吸收分离效果。为此,搭建直径1.2 m的吸收塔实验平台,针对管式、槽式和自己开发的新型管槽式分布器,考察不同气相进料风速下,喷淋密度对液体分布性能的影响。实验结果表明,气相进料风速对三种分布器吸收塔内液体分布情况的影响均很小。管式以及槽式分布器在较小的喷淋密度下表现较好,增大喷淋密度时,液体分布会向罐壁方向趋近,越靠近罐壁,液体分布的增长趋势越明显,但不同喷淋密度下槽式分布器的液体分布更加平稳。新型管槽式分布器在喷淋密度较大时有更好的表现,越大的喷淋密度,表现出越均匀的分布状况,对于在工业生产中喷淋密度大都大于实验时的喷淋密度,新型管槽式分布器将有更优异的表现,具有很好的规模化应用前景。     

溢流盘式液体分布器中流体流动性能的实验研究

对盘式液体分布器中常用的Ｖ型和Ｕ型缝两种溢流管的流量与液位高度、及其与空塔气相动能因子及升气管开孔率的变化规律进行了实验测定，并给出实验关联式，这些关联式可用于此种溢流管的盘式液体分布器设计参考。     

板波纹规整填料液相分布模型

为研究板波纹规整填料内的液体流动状况，建立了相应的液相分布数学模型，并对4种板波纹规整填料的持液量和有效润湿面积进行了模拟计算及实验验证．结果表明，在无气相影响下，无论是均匀进料还是点源进料，液体在填料内的分布最终将达到稳定的自然流状态，而有效润湿面积的模拟结果显示，无气相影响时，即使在很大液相负荷下填料片的有效润湿面积比也不会超过1．另外，降低液体表面张力有利于在填料片上形成较大的润湿面积，而液体黏度对润湿面积的影响不大。     

汽油碱洗过程中混合聚结器的计算流体力学模拟

NS混合聚结器是一种新型高效反应分离设备,对聚结器在汽油碱洗过程中的应用进行流体力学计算,考查各因素对油水两相在聚结器中聚结过程的影响,并对其内部流场进行模拟,以进一步优化聚结器结构.建立一个具有一根纤维丝的三维空间,选用k-ε湍流流动模型、离散相模型、混合物模型以及VOF模型对三维空间进行数值模拟,研究表面张力对聚结过程的影响和两相流之间的相互作用.结果表明,对NS混合聚结器采用液体或气体分布喷头初步分布,经过一段细分填料的再次分布,达到流通截面均匀分布,可以大大提高分离效率.     

多层喷淋盘式分布器的边缘效应

介绍了多层喷淋盘式分布器的结构,提出并分析了多层喷淋盘式分布器存在的边缘效应现象及影响。指出了边缘效应主要是由料液在分布盘上的流动不均而造成的液面落差及落入边缘降液管的料液量不同而引起的。为保证分布器的正常运行,应对边缘效应进行处理,可通过改变孔径、减小布孔数量及增加分布盘的数量等措施予以消除或改善。通过试验进行了印证,获得了满意的效果,为多层喷淋盘式分布器的设计提供了依据。     

三相鼓泡塔反应器液体流速分布的实验研究

采用示踪剂电子电极法对气-液-固三相鼓泡塔局部液体流速的测试结果表明，塔中心处的局部液速最大，近塔壁处最小，随表观气速增大，初始流体流动处于由均匀流型向过渡流型的转变；当表观气速继续增大，平均液速则明显增加，轴向液速的径向分布呈线性关系，表明流体的流动进入非均匀流型；三种不同结构的气体分布器对反应器中心线处轴向流速影响的实验表明，环状气体分布器的反应器底部存在一个狭小的回流区。     

塔板液体停留时间分布的模拟

利用马尔可夫过程的理论和方法,模拟多级塔板上的液体随机流动现象,通过建立包含马尔可夫过程的多级塔板液体流动的数学模型,及对该模型进行数学推导,得到描述各级塔板出口液体停留时间分布数学解析式。     

耦合晃动工况下填料塔流体分布性能

基于一套冷模填料塔晃动试验装置研究海上晃动工况对填料塔流体分布性能的影响。根据横摇、纵摇、横荡、纵荡、垂荡、艏摇6个单自由度晃动试验结果,分析筛选出对流体分布性能影响较大的晃动形式。以此为基础两两相互耦合得到两自由度耦合晃动工况。再通过分析塔出口截面处的整体流量分布、环形流量分布、径向流量分布、壁流量分布试验指标,得出两自由度耦合晃动条件下填料塔流体分布规律。结果表明,摇摆及摇摆+摇摆的耦合晃动工况对液体的流动性能影响较大,并且随着晃动幅度增加,流体不均匀性增大。平荡对于液体流动性能的影响较小。     

咪唑类离子液体改性填料在橡胶加工中的应用

离子液体是一类液态的低温熔融盐,其具有零蒸汽压、溶解能力强、离子电导率高等优良的物理化学性质,因此被应用于生物、化工、材料等领域。咪唑类离子液体是目前使用较为广泛的一类离子液体。填料在橡胶加工中应用普遍,但填料不易分散从而影响橡胶性能。阐述了使用咪唑类离子液体改性不同种类的填料应用于橡胶加工中,填料经过咪唑类离子液体改性后在橡胶中的分散性明显提高,并且橡胶的硫化速率、导电性、导热性、力学性能有明显提升效果。     

旋转床填料内径向温度分布实验分析

为了精确描述旋转床填料内的温度分布关系,文中对旋转床的径向温度分布进行了实验测定,结果发现：在实验范围内,旋转床填料内的径向温度分布与转子的转速有关,与液体流量有关,但气体流量的变化对温度分布的影响很小。文中推导出传热系数公式,并结合实验数据计算出传热系数,有力地证明了传热端效应的存在。     

竖管降膜蒸发器多层喷淋盘式分布器的流量计算

为了为应用于竖管降膜蒸发器的多层喷淋盘式分布器的结构设计提供理论依据,对该分布器的流量计算公式进行了推导。多层喷淋盘式分布器的流量计算应按薄壁孔口出流和管嘴出流2种情况分别处理。给出了相应的计算公式,并进行了分析。以此为依据可确定各分布盘上筛孔的直径,给出了计算方法。用此方法对分布器进行了设计,进而通过实验验证了其精确性。