亲水无纺布PVC复合规整填料除湿性能实验

将亲水无纺布PVC复合规整填料作为溶液除湿塔芯体,开展亲水无纺布PVC复合规整填料除湿性能实验,分析在不同空气流量、溶液流量、溶液温度下,亲水无纺布PVC复合规整填料除湿率、除湿效率、传质系数和传热系数的变化。在实验条件下,除湿率、除湿效率、传质系数、传热系数最大值分别为11.05 g·kg^-1、86.7%、12.95 g·(m²·s)^-1、10.33 W·(m²·℃)^-1;与CELdek规整填料和塑料波纹孔板填料相比,亲水无纺布PVC复合规整填料除湿性能最优。对实验数据回归分析,得到亲水无纺布PVC复合规整填料除湿效率实验关联式。     

溶液除湿中基于水蒸气压差的传质系数

分析了溶液除湿系统中气液界面间传质过程的影响因素,以气液界面间传质的直接驱动力--溶液表面蒸气压与湿空气中水蒸气分压差为基础,提出了以蒸气压差为变量的传质系数关联式,采用已公开发表的实验数据(LiCl溶液,纤维规整型填料)拟合获取关联式中常数项,得到除湿过程传质系数关联式。采用不同结构填料(LiCl溶液,PVC规整型填料)已公开发表的实验数据对该关联式进行验证,实验值与计算值相对偏差为-10.48%～5.28%。为进一步验证该关联式,搭建了热泵型溶液除湿系统(LiBr溶液,翅片管式热湿交换器),用获得的实验数据对得到的关联式进行验证,相对偏差为-1.8%～12.8%。3组实验值与计算值的对比表明,以蒸气压差为主要变量的传质系数关联式对规整型填料溶液除湿器传质系数的模拟计算具有较高的计算精度。     

舌形板波纹规整填料萃取塔的操作性能

在内径为100 mm的玻璃萃取塔中,以煤油-苯甲酸-水和30%TBP(煤油)-醋酸-水为体系,系统地研究了SBW舌形板波纹规整填料的流体力学性能和传质性能。结果表明:液泛通量的理论计算式具有较高精度,与实验值符合较好;在实验范围内,该填料具有相当大的液泛通量和较好的传质效率,液泛通量高达90~150 m~3·m~(-2)·h~(-1),理论级当量高度在0.6~1.4 m,可望在炼油化工溶剂脱沥青,润滑油精制,煤化工含酚废水处理等萃取过程领域得到广泛应用。     

溴化锂溶液除湿器性能的实验研究

对逆流、散装填料、LiBr溶液的除湿器进行实验研究,实验过程中溶液流量为800～1600 L.h-1,入口溶液浓度为49%～54%,温度为28～41℃,空塔气速为0.39～0.96 m.s-1,入口空气湿度为10～21 g.kg-1。采用除湿量和体积传质系数来描述除湿性能,分析了溶液和空气入口参数对除湿性能的影响,得出平均体积传质系数为1.0 kg.m-3.s-1,液气比为2.5～3时可获到较好的除湿效果。比较了不同填料的除湿性能,鲍尔环填料除湿效果较好。同时对除湿过程进行了能量守恒分析,表明实验测量数据的准确性。实验结果为溶液除湿系统的性能分析及设计提供了依据。     

海藻酸钠-醋酸纤维素复合薄膜的制备及除湿性能测试

为提高膜式全热交换器的除湿效率,以海藻酸钠为表面活性层,醋酸纤维素膜为支撑层,氯化锂为亲水添加剂制备了一种新型除湿复合膜。测试了复合膜的水蒸气透过量和水溶性,对薄膜结构进行表征及分析了应用复合膜的全热交换器的传质系数。研究结果表明:复合膜的水蒸气透过量随氯化锂含量增加而高达4.42×10~(-5)g·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1),是无氯化锂复合膜的1.56倍,商用纸膜的2.63倍。表面活性层水溶性介于18.29%~28.55%之间,具有一定的防水耐水性。热重曲线表明通入55℃干燥空气复合膜可实现再生,红外光谱图显示出海藻酸钠为复合膜引进大量亲水性羟基。最后,将复合膜应用到全热交换器中,并与商用纸膜换热器在传质系数上进行了分析比较。     

基于热质传递解耦特性的溶液除湿过程传热传质系数(Ⅱ)实验与Le-hD分离测量法应用

对采用规整波纹填料结构的溶液除湿器除湿过程进行了实验研究,空气与溶液流型组织形式为叉流,基于Le-hD分离测量法得到空气入口流量、温度、含湿量以及溶液入口质量分数、温度对耦合传质系数的影响,并采用数据回归的方法对传质系数与Lewis数进行拟合,得到该类结构除湿器除湿过程的传质系数与Lewis数的关联式,并进行了74组稳态实验对该关联式进行误差分析与验证,结果表明根据关联式计算得到的进出口参数变化与实验进出口参数变化之间相对误差很小,进出口空气温度变化、含湿量变化误差分别仅在6%、10%以内,进出口溶液温度变化相对误差不超过12%,表明Le-hD分离测量法的准确性和可接受性。     

基于热质传递解耦特性的溶液除湿过程传热传质系数(Ⅱ)实验与Le-hD分离测量法应用

对采用规整波纹填料结构的溶液除湿器除湿过程进行了实验研究,空气与溶液流型组织形式为叉流,基于Le-h_D分离测量法得到空气入口流量、温度、含湿量以及溶液入口质量分数、温度对耦合传质系数的影响,并采用数据回归的方法对传质系数与Lewis数进行拟合,得到该类结构除湿器除湿过程的传质系数与Lewis数的关联式,并进行了74组稳态实验对该关联式进行误差分析与验证,结果表明根据关联式计算得到的进出口参数变化与实验进出口参数变化之间相对误差很小,进出口空气温度变化、含湿量变化误差分别仅在6％、10％以内,进出口溶液温度变化相对误差不超过12％,表明Le-h_D分离测量法的准确性和可接受性。     

生物滴滤塔处理甲硫醚气体动力学模型的研究

在生物滴滤塔内描述宏观动力学,建立塔内甲硫醚的浓度分布和降解理论模型,结合实验对建立的模型进行验证,得到K_m=18.7 g·m~(-3),ν_(max)=112.1 g·m~(-3)·h~(-1)。当进气浓度为10~100 g·m~(-3)时,随进气浓度的增加出气浓度逐渐增加,甲硫醚去除率逐渐下降,随着填料高度的增加,气体浓度不断减小,模型预测结果与实验结果差值增加。在进气流量为1~15 L·min~(-1)时,随进气流量的增加,甲硫醚的去除率降低,实验与模型预测结果基本一致,进气流量增加两者误差在5%内波动。     

不同填料错流旋转填料床气液传质特性研究

为了探索不同填料错流旋转填料床的传质性能,以Na2CO3水溶液吸收空气中硫化氢为实验体系,对装有不锈钢丝网、塑料波纹孔板和θ环填料的错流旋转填料床的气液传质性能进行研究。实验确定的适宜操作条件为:超重力因子7.8,气体流量2 m3/h,液气比20 L/m3,碳酸钠质量浓度12 g/L;在此条件下,3种填料的脱硫率均可达到90%以上。在相同操作条件下,不锈钢丝网填料的脱硫率及气相总体积传质系数大于塑料孔板填料大于θ环填料;错流旋转填料床中,规整填料的气液传质效果优于乱堆填料。文中的研究结果为错流旋转填料床填料的选取及在脱硫方面的应用提供了依据。     

规整填料和散堆填料传质性能比较

通过对苯 -甲苯精馏传质系数的计算 ,比较了规整填料 ( 2 5 0 Y)和散堆填料 ( 5 0 #鲍尔环 )的传质性能。结果表明 ,规整填料的传质性能优于散堆填料。这一优势主要得益于前者的比表面积远大于后者。若以传质系数 k L、k G来比较 ,新型散堆填料要强于规整填料。如何提高规整填料单位面积的传质强度是新型规整填料发展的重要方向     

泡沫铁铬镍规整填料的性能实验研究

为了考察泡沫铁铬镍规整填料的性能,对电沉积法制备的泡沫铁铬镍规整填料进行了流体力学和传质性能实验。结果表明:泡沫铁铬镍规整填料的压降随F因子和喷淋密度的增大而增大,液泛点的Ff因子达到2 m/(s·kg~(0.5)·m~(1.5))以上,且每米填料的理论板数达到3块板以上。相比铸造法制备的泡沫铝和泡沫碳化硅规整填料,泡沫铁铬镍规整填料的压降低、持液量小、操作弹性大,其传质性能与传统规整填料M250Y和BX500相当。在实验基础上,拟合了泡沫铁铬镍规整填料的压降关联式和液泛气速关联式,为今后的工业化设计提供指导。     

泡沫铁镉镍和泡沫铝复合规整填料的实验研究

利用泡沫金属规整填料各自的优点,将泡沫铁镉镍填料与泡沫铝填料组合成新型复合规整填料,并用空气-水、环己烷-正庚烷物系分别对其进行流体力学性能实验和传质实验。实验结果表明:在相同条件下,新型复合规整填料比AlCY复合填料压降降低约70%,和CY丝网填料接近,同时具有较高的泛点气速,操作弹性大,持液量较大,其理论塔板数可达5块以上。这说明新型复合规整填料结合了泡沫铁镉镍填料和泡沫铝填料的优点,其分离效率介于AlCY复合填料和CY填料之间,是一种优秀的新型复合填料。     

基于亲水/憎水复合膜的全热交换器换热换湿性能[

膜全热交换器由于可以同时回收空调排风中的潜热和显热而受到重视。研究了基于PVAL/PVDF复合透湿膜的全热交换器的透热透湿性能，实验测定了新风与排风之间的显热交换能力和水蒸气交换能力，并建立了基于亲水/憎水复合膜的逆流膜全热交换器传热传质计算模型，实验与理论结果吻合较好。结果表明，该复合膜全热交换器的总传热系数为20～35 W·m-2·℃-1，总传质系数为（1.5～3.5）×10-3 m·s-1。     

水平矩形通道内含不凝气的蒸汽凝结换热

对质量流量为38~132kg·m~(-2)·s~(-1)的蒸汽/氮气混合气在水平矩形通道内的凝结换热过程进行了实验研究,研究了氮气含量、混合气质量流量以及冷水质量流量对蒸汽凝结换热的影响。结果表明:在蒸汽流速较高时,不凝气对蒸汽凝结换热的削弱相对较少——8%的不凝气使汽侧凝结传热系数平均下降了26.4%;蒸汽的凝结传热系数随着混合气质量流量的增加而增加、随着冷水流量的增加而下降;此外,通过研究还发现,沿着混合气流动方向,蒸汽凝结传热系数逐渐减小。     

膜基-氨基酸盐及其复合溶液吸收CO_2的性能

选择了氨基乙酸(GLY)和氨基丙酸(ALA)的盐溶液作为CO2吸收剂,将高效活化剂哌嗪(PZ)添加于GLY形成新型氨基酸基复合溶液,采用膜接触器-再生循环装置,研究了液速、吸收剂浓度等因素对总传质系数和脱除率的影响,评价和比较了GLY和ALA及其复合溶液的吸收性能。结果表明:GLY的传质推动力大于ALA,GLY的总传质系数和脱除率大于ALA;在吸收剂浓度对总传质系数的影响程度上,GLY大于ALA;复合溶液的吸收性能明显优于单一的氨基酸盐溶液,少量的PZ能显著地增强传质效率。     

新型填料结构旋转床传质特性

以CO2-NaOH溶液为工作介质,研究了填料特性、超重力因子、气体流量和液体流量等对不同填料结构旋转床传质特性的影响.结果表明:体积传质系数随液体流量、超重力因子和气体流量的增加而增大;对比六种填料结构的综合性能,不锈钢多孔波纹板和塑料多孔板填料结构较优;在相近的操作条件下,不锈钢多孔波纹板的体积传质系数比文献丝网错流旋转床高0.95～2.10倍、与逆流旋转床相当,比传统气液传质设备高1～2个数量级.对实验数据进行回归分析得出了体积传质系数的关联式,其平均误差小于10%.     

惰性粒子流化床中的悬浮液干燥

用惰性粒子流化床干燥器对混凝土外加剂等5种物料进行了干燥实验研究，提出了计算体积传热系数的关联式．实验结果表明，由于惰性粒子的存在，强化了传热传质，体积传热系数可达3000W·m~(-3)·K~(-1)，但是，床层压力降较高．干燥强度（以蒸出水计）可达50～60kg·m~(-3)·h~(-1)，热效率30％～43％，若提高热风进口温度，后两项指标还可提高.     

外表面蒸发式溶液除湿解析模型及影响因素

通过采用对数势差法对外表面蒸发式除湿装置建立传质传热数学模型,其中分别建立外表面蒸发冷却模型与溶液除湿模型并进行耦合。通过理论计算得到各种参数变化下模型的理论除湿量。分析了各参数变化对除湿量的影响趋势,得到当空气质量流量为0.02 kg/s时,入口空气含湿量每增加1 g/kg,除湿量增加0.008 1 g/s;当迎风面空气流速为2 kg/(m~2·s)时,高翅片型外表面蒸发式除湿装置的除湿量比非蒸发型的提高9.0%,这些结果为后续溶液除湿装置的结构设计和性能分析提供了一定的理论依据。     

液体黏度对CO_2吸收塔规整填料传质性能的影响

为了有效提高CO2捕集过程中的传质效率,需要测量规整填料在不同溶液体系下的传质性能。在氢氧化钠水溶液-空气-CO2体系的基础上,通过向液相加入甘油的方法,使液相黏度由0.001 Pa·s最高增加至0.002 5 Pa·s。这一改变使实验体系更加接近真实的CO2吸收体系,如乙醇胺、二乙醇胺水溶液等。利用此改进后的体系,在直径为200 mm、填料高度为800 mm的填料塔中,测量了波纹倾角为45°、齿顶角为90°、波纹峰高为9 mm的金属板波纹规整填料在不同操作条件下的有效传质面积。实验结果显示:黏度的改变直接影响到填料在同等条件下的有效传质面积。在实验的基础上,将黏度参数关联到新的关联式中,可以有效预测在不同黏度体系下的有效传质面积,计算值与实验值吻合较好。     

低表面张力物系在规整填料塔中的传质性能

为了研究低表面张力物系在高比表面积的规整填料塔中的流体力学性能和传质性能,选用正庚烷-甲基环己烷物系,在内径400mm的不锈钢精馏塔中对Mellapak 500Y和750Y型规整填料进行全回流精馏实验。通过测定气相负荷从小到大直至液泛的过程,得到了不同操作条件下的压降、泛点气速、传质效率的数据,给定了操作的极限。结果表明:750Y填料的传质效率优于500Y填料,但稳定性比500Y填料差,处理量比500Y填料小。且实验中气相负荷递增变化时的传质效率略低于气相负荷递减变化时的传质效率。同时,为了考察传质效率随塔高的变化,填料塔在不同高度处设置了4个取样口,测定了不同取样口中样品的组成。通过分析传质效率随塔高的变化,阐述了不同负荷范围内气相总体积传质系数沿塔高的变化规律。