旋转床内填料表面传质特性的研究

在旋转床(RPB)中,用氮气-系统,通过氧解吸过程对两种不同形状填料的传质过程进行实验研究,实测体积传质系数与转子转速、液体流率及气体流率的关系,进而揭示出旋转床内两种填料的传质特性。对这两种不同形状的填料表面传质特性进行比较,找出传质效果较好的填料。文中还进一步对填料比表面积对体积传质系数的影响进行了探讨,证实了液体在转子填料层中的连续微粒化所得到的大量液滴表面是旋转床传质强化的重要因素。基于对旋转床传质的实验结果,提出了平均体积传质系数的回归关系式。     

旋转填料床,一种新型高效气液传质传热装置

回顾了旋转填料床这种新型高效气液传质传热装置近年来的进展及特性,应用,报道了本实验室有关的研究结果。     

旋转填充床中两种填料压降特性与传质特性的对比

利用空气-水-SO2 系统研究了逆流旋转床的气相压降及传质特性。结果表明, 填料A(普通丝网 )比填料B(RS钢波纹丝网)的气相压降大30%左右, 体积传质系数小15%左右, 即填料B比填料A的流体力学性能和传质性能好。     

旋转填料床流体力学特性的研究

利用离心传质分离设备－旋转填料床,对其流体力学特性进行了研究,测定了该装置在不同转速,气流量和液流量的干,湿床压降,通过对大量实验数据的分析表明,旋转填料床的干,湿床压降均受气流量及转速的影响,且受气流量影响较大,而与液流量基本无关。     

超重力旋转床转子填料形状对传质系数的影响

以水吸收空气中的丙酮为体系,不锈钢丝网为填料,实验研究了超重力旋转床转子填料形状对体积传质系数的影响。考察了转子形状在不同转速n、气量Vg、液量VL下的吸收效果。研究结果表明:在转速为630 r/min,液量为100 L/h,气量为2 m3/h时,薄转子是厚转子单位体积填料体积传质系数的2.1倍;在转速为630 r/min液量为100 L/h,气量为2.5 m3/h时,薄转子是厚转子单位体积填料体积传质系数的2.3倍;说明在填料体积相近的情况下,转子填料做成半径大、厚度小的形状,有利于传质过程。     

化学吸收法测定旋转填料床有效相界面积

用化学吸收法测量了同心环波纹碟片旋转填料床在气液两相沿径向逆流条件下有效相界表面积及有效比相界表面积,实验结果表明,同心环流纹碟片旋转填料床不仅可１００％地有效利用填料自身的表面积,而且可起到良好的才轮扩展相界面积的作用,使相界面积增加２－３．５倍。     

超重力旋转床中气液传质性能的研究进展

超重力旋转床是一种强化化学工业过程的新型反应器,利用高速旋转填料所产生的离心力来模拟超重力环境,液体在高分散、高湍动、强混合以及界面的快速更新下与气相以极大的相对速度在填料的弯曲孔道中进行逆向接触,极大地强化了气液传质过程而不液泛。对影响超重力旋转床气液传质效果的因素,如填料、转子转速以及气/液体流量等进行了综述,并在此基础上,介绍了典型的气液传质理论和近年来国内外对超重力旋转床中气液传质理论及气液传质模型的研究进展,最后对超重力旋转床气液传质的强化技术进行了展望。     

旋转填充床技术用于烟气脱硫试验研究

以水、氢氧化钙和氢氧化镁悬浮液为吸收剂,在旋转填充床内进行了烟气脱硫实验.着重研究了吸收液流量、吸收剂浓度、进气SO2浓度和旋转床转速对传质速率的影响,分析了各因素对SO2传质速率产生影响的原因.结果表明,在确定的实验条件下,碱性悬浮液吸收SO2的传质速率是纯水的3～4倍,增大吸收液流量和旋转床转速可使SO2的传质速率得到极大的提高.     

静态导流板式旋转填料床的结构设计及其传质效果研究

在以增大端效应区为手段的旋转填料床(RPB)基础上设计了一种新型结构的RPB,即静态导流板式RPB,通过在主体填料区设置静态导流板,使周向运动的液体重新获取径向上的速度分量,液体重新被切割,产生第二端效应区,从而使气液传质效果得到加强。在脱碳实验中,对比静态导流板4种不同安装方式下的传质效果,结果表明,当导流板弧面切线方向与外填料垂直时,传质效果最好;CO2-Na OH气液传质实验的结果表明,安装静态导流板时设备的脱碳率比传统的满填料转子高5%左右,比未安装导流板时高10%左右;在H2S-CO2-MDEA的竞争反应体系中,H2S的脱除效率较高,选择因子较大,脱硫效率大于99.8%,净化气中H2S体积分数低于0.002%,同时选择性因子高达13.5。     

中空纤维多孔膜基气体吸收传质性能研究

气相传质阻力是中空纤维多孔膜基气体化学吸收过程中的主要传质阻力。文中采用聚丙烯中空纤维膜组件、CO₂-空气-水和CO₂-空气-NaOH水溶液两种体系对膜基气体吸收过程的传质性能进行了研究。测定了不同气速和液速条件下的总传质系数。根据气液反应理论对实验结果进行分析,由实验和理论计算获得了气相分传质系数。通过进一步的拟合计算获得中空纤维多孔膜管内气相传质数学关联式Sh =0.0038Re^0.44Sc^0.33_.用此关联式计算得到的总传质系数与实验测得的结果进行了比较,一致性良好.     

移动床生物膜反应器中两种填料氧传质性能的比较

在移动床生物膜反应器中,填料是废水处理工艺的核心,也是加强传质的基本手段.笔者选用Mutag BiochipTM填料1,WD-F10-4型BioMTM聚乙烯填料2对比研究两种填料的氧传质性能.在相同操作工艺条件下,5%填料1和30%填料2的填充率可保证二者总比表面积相同,COD去除率相当;对比分析移动床生物膜反应器中两种填料在有无附着生物膜体系的氧传质性能受进水COD浓度变化的影响,结果显示,填料1体系的氧传质性能稳定并优于填料2体系.     

旋转填料床微观混合性能的CFD模拟

旋转填料床又称超重机,通过旋转产生的离心力来实现超重力环境,能有效地强化微混合及传质过程,在快速化学反应过程上有广泛的应用,如制备纳米粉体材料等。旋转填料床内的湍流反应涉及在填料中流体流动与混合反应过程,针对2股无预混反应物料的湍流混合及反应,通过商用软件Fluent的计算平台,采用涡耗散模型（eddy-dissipation）模拟碘酸盐-碘化物体系的平行竞争反应。涡耗散模型认为反应速率由湍流控制,避开了代价高昂的Arrhenius化学动力学计算。计算过程收敛良好,流场与各组分浓度分布合理。考察了转速及初始浓度对离集因子的影响,模拟结果与相关文献的实验数据吻合良好。     

金属丝网规整填料的传质性能

为了研究金属丝网规整填料性能,在不同回流比条件下,考察了CDG1700Y和CDG2500Y型金属丝网规整填料在两种不同二元测试物系的传质性能.实验结果表明,这两种填料的压降随着液体流量的增大而增大,单位填料层高度的HETP变化趋势则相反;测试物系对传质效率有一定的影响;CDG1700Y和CDG2500Y型填料具有较高的理论板数,且CDG1700Y型填料具有较大的操作弹性.在SRP(Ⅱ)模型的基础上,获得了实验室条件下测试填料的气液传质系数的经验关联式,其预测值与实验结果吻合较好,可以为工业化设计提供指导.     

同心环碟片填料旋转床气相压降实验研究

对同心环碟片填料旋转床在气液两相沿径向逆流条件下,进行了水-空气压降测量,推导出压降与操作工况的关联式.测量结果表明,该关联式与实测值吻合较好. 研究发现在旋转床压降分析中必须考虑科氏力的影响,在总压降中摩擦阻力所引起的压降占主要部分.     

填料塔气体传质膜系数测定实验的数据处理

在填料塔气体传质膜系数测定实验中，最难的和工作量最大的就是数据的处理与图表的制作。在简介“气体传质膜系数测定”实验原理与常规处理方法的基础上，重点探讨了Excel 2000在化工实验数据处理与图表制作中的运用。     

传质填料反应器去除污水中有机物的试验研究

采用SCMT型自旋传质生物载体填料处理城市污水,结果表明,SCMT型自旋传质生物载体填料具有良好的传质性能,在停留时间为1.0 h,气水比为4∶1的情况下,反应器出水水质能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中规定的二级标准。     

AIP系统丝网填料旋转床功耗研究

对不依赖空气动力装置(AIP)系统的水吸收CO2不锈钢丝网填料旋转床吸收器功耗特性进行了理论分析和实验研究,建立了该型吸收器功率消耗模型.设计了合适的实验方案并依此进行了实验,根据实验采集的大量数据经回归分析得到了计算旋转床吸收器功率消耗的半经验公式.理论模型计算值与实验值的对比表明,两者相对误差小于±5%.研究得到的模型为AIP系统旋转床吸收器电机选配提供了重要参考依据.     

共轭环填料萃取塔的传质性能研究

在φ１２０的不锈钢填料塔中,以φ１６共轭环填料为研究对象,分别选用正丁醇－丁二酸－水和３０％ＴＢＰ（磷酸三丁酯）的煤油－醋酸－水２种不同界面张力的体系进行试验,测定了该填料在不同两相流速下的表观传质单元高度,和相同条件下测定的同尺寸鲍尔环,拉西环和θ环作了比较,θ歪的表观传质单元高度比共轭环比,但共轭环的分别比鲍尔环小１６％,比拉西环２５％,本文对影响传质性能的因素也进行了分析。     

几种工艺体系中离心传质机的传质性能

对5种工艺体系进行了离心传质机离心强化传质的实验研究.结果表明在旋转填料床内相间传质的平均传质单元高度为0.010～0.030 m,与传统填料床相比,其传质性能强化了1～2个数量级,而且旋转填料床内的相间传质可以在更接近平衡的条件下完成.