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-水物系測定在氣相動能因子為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-水物系測定在氣相動能因子為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、物性特征及填料結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓降的影響下，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)測壓降數(shù)據(jù)吻合較好，為錐度螺旋填