膜反转板式降膜吸收过程的理论研究

将板式降膜吸收和膜反转技术相结合,开发了一种新形式的降膜型吸收器,即膜反转板式降膜吸收器.通过对这种吸收器进行流动传热传质分析,建立了描述其物理过程的数学模型,采用流函数将控制方程进行变换,用有限差分法将变换后的方程离散,由TDMA方法编程计算这种膜反转板式降膜吸收器溴化锂溶液降膜吸收的过程,对比分析板式、膜反转板式降膜吸收计算结果表明,在同样的条件下膜反转板式降膜吸收器比板式降膜吸收器传热传质性能更好.     

膜反转板式降膜再生器的性能

膜反转板式降膜再生器是一种结合板式降膜与膜反转技术的新再生器型式。掌握其性能对今后的工业应用十分重要。本文以一个膜反转板式降膜再生器与板式降膜再生器作为比较。在相同设计条件下设计获得两个不同型式的再生器，通过对数学模型的求解，进行了不同发生压力、溶液流量、进口浓度、进口温度及加热条件下两者传热传质性能的计算与比较。结果表明在不同工况条件下，两者性能变化有所不同。由此，在膜反转板式降膜再生器替代板式降膜再生器的应用中应当考虑它们变工况性能的差异。     

除湿空调用膜反转规整填料性能

提出了溶液降膜吸收和膜反转技术结合的一种新型除湿器填料——膜反转规整填料。设计并搭建了膜反转规整填料液体除湿实验台,研究了溶液不同入口浓度、温度、流量和空气不同入口流量、温度、含湿量对液膜反转除湿性能的影响。本研究为膜反转规整填料在液体空气除湿方面的工程设计和实际应用提供了一定依据,也为进一步开发高效紧凑热质传递元件及设备提供了一些方法和思路。     

降膜式吸收器的研究进展

综述了国内外水平管、垂直管和平板式降膜式吸收器的研究现状,对吸收器传热系数、传质系数和计算模型的研究进展。发现在降膜式吸收器中,氨水溶液形成的液膜是研究重点,传热和传质的阻力主要来源于液膜一侧。分析表明,改善降膜表面,增加液膜的扰动,添加纳米材料和添加磁场等措施可以显著提高液膜的传热传质系数,进而提高吸收器的吸收性能。进一步改善计算模型,提高液膜的传热传质能力将会是吸收器未来的研究方向,具有广阔的应用前景。     

竖直管外降膜吸收传热传质过程强化的研究

对LiBr溶液在光滑管和四种换热强化管竖直管外降膜吸收过程进行了实验研究，得到了实验条件下的最佳管型，分析了非绝热吸收过程中传热传质相互作用，相互影响的关系，建立了竖直管外降膜吸收热－质传递过程的数学模型，并对该过程进行了数值计算，模型计算值与实验结果的比较证明该模型具有较好的适用性。     

热管式降膜吸收器的传热传质

对热管式降膜吸收顺溶液吸收传热传质并通过热管移出吸收热的过程进行了数值研究，根据所建立的数学模型，通过求解热管加热段外壁面溶液波动降膜的动态二维偏微分方程和热管传热方程，研究了膜雷诺数，低位余热温度，输出温度等因素对传热管质过程的影响，对进一步工作提出了新的见解。     

吸收式热泵系统的计算和强化

本文通过试验,研究了溴化锂吸收热泵系统中的主要设备——降膜吸收器的传质、传热过程,并提出了对具有传递阻力的热泵系统中,特性系数的计算方法.根据试验数据计算出的结果表明:在降膜吸收器中用螺纹管代替普通的光滑管,可以大大提高系统的有效温升和特性系数.     

管内降膜式第二类吸收热泵性能实验研究

分别考察了在垂直螺旋管内降膜式第2类吸收热泵系统中,溶液流量、循环热水流量、操作温度对吸收器传热传质系数、系统性能系数COP及热效率Eth的影响。实验结果表明:随着溶液流量的增加,吸收器的传热传质系数也逐渐增大,而COP与Eth则有下降趋势;增加循环热水流量,吸收器传热传质系数也增大,但对COP与Eth的影响却较小;对于操作温度,吸收器传热传质系数会随着废热温度的升高而增大,随着冷却水温度的降低而增大。同时,通过软件ABSIM的模拟计算,得到的数据与实验数据吻合较好。     

双面膜反转强化吸收过程传热传质

提出了一种双面液膜反转方案,竖直布置2组或2组以上交叉双尺度波纹板束为传热面,在上板束各对板底部设置耙形导流器,交叉地将上板束各对板两侧的液膜引至下板束异侧,然后利用液膜与具有水平沟槽的波纹板片上的表面张力作用使反转后的下降液膜均匀化,以此实现液膜反转和交叉双尺度波纹板技术的复合强化。建立了溴化锂水溶液在2段光滑平板上降膜反转吸收过程的传热传质数学模型并进行了数值计算。给出了反转液膜前后液膜内流场、温度场、质量分数分布计算结果,并讨论了溴化锂水溶液降膜吸收传热和传质过程中反转次数对传热和传质系数的影响。     

自由降膜传热传质数值模拟技术研究进展

自由降膜过程在许多工业领域,特别是在石油化工工业中有着非常广泛的应用。近年来,随着计算机技术的发展,采用理论分析、数值模拟和实验相结合的技术手段,对降膜传热传质过程进行了深入的研究,为优化降膜传热传质过程和新型设备的开发提供了理论基础。     

摇摆状态下垂直管内TFE/NMP降膜吸收数值模拟

根据船用条件下吸收器内溶液降膜吸收的特点,建立了摇摆状态下垂直管内TFE（2,2,2-trifluoroethanol,三氟乙醇)/NMP（N-methyl-2-pyrrolidone,甲基吡咯烷酮）降膜吸收过程中动量、热量和质量传递的物理和数学模型.模型中充分考虑了转动附加惯性力对降膜流场中液膜厚度、速度、温度和浓度分布的影响.采用膜内积分与全隐式有限容积相结合的数值方法求解理论模型.通过对计算结果的分析发现,在摇摆状态下TFE/NMP降膜吸收过程中,转动附加惯性力的存在使得速度和温度等状态参数的分布具有一定周期性和对称性.     

EXPERIMENTAL STUDY FOR HEAT AND MASS TRANSFER IN WAVY FILM ABSORPTION WITH THE PRESENCE OF NON-ABSORBABLE GASES

Experimental measurements for the heat and mass transfer in laminar wavy film absorption with the presence of non-absorbables are presented. Water vapor was absorbed into a falling film of aqueous lithium chloride solution on a vertical tube with the air present in the gas phase acting as the non-absorbable whose concentration was accurately detected by a mass spectrometer gas analyzer. Although the depressing effect of the air on the absorption rate was much more significant in the low air concentration range, the absorption reduction rate with increasing air concentration was found to be lower than that reported previously. The reduction was found to be continuous even up to 30% of air content. Besides the non-absorbables, the effects of other operational parameters such as solution flow rate, inlet solution temperature, inlet solution concentration, absorber wall temperature, absorber water vapor pressure, and effective contact length on the absorption rate were also tested. These effects were shown to follow trends similar to those predicted by a numerical solution for smooth film absorption. The heat and mass transfer coefficients were correlated by using Reynolds number, Prandtl number, Schmidt number, capillary-buoyancy coefficient and air concentration.     

基于环境友好的盐酸生产吸收系统研究

针对盐酸生产中吸收系统设置不合理造成环境污染这一技术问题,通过分析工艺及设备结构特点.提出设计方法、数学模型和实验方案,基于环境友好对5种典型吸收系统进行研究.结果表明:二级降膜+尾气吸收系统和二级降膜+尾气吸收塔+水喷射泵吸收系统可满足氯化氢气体的排放标准,综合考虑以二级降膜+尾气吸收系统为最佳,比后者每年可节约生产...     

On boundary conditions to the film model of mass transfer in chemical absorption

The problem of appropriate boundary conditions for mass transfer within the liquid film in chemical absorption ih reconsidered. It has been shown that the most general solution to the problem of mass transfer in the liquid film can be obtained if a fixed bulk composition is taken as a film-bulk boundary condition to the differential balance equations of the film. This method leads to solutions which can be incorporated into absorber balance equations of any type. As an illustrative example, the simultaneous absorption of two gases which react together in a semi-batch absorber is discussed. A new, approximate but very simple and accurate solution to this problem is proposed.     

Effect of Surfactants on the Flow Patterns of Horizontal Tube Bundles with a Falling Film

The influence of two alcoholic surfactants on the flow patterns of falling film tube bundles is investigated. The flow patterns are measured in a single-stage absorption chiller in the absence of surfactants. The surface tension of H₂O/aqueous LiBr solution with different concentrations of 1-octanol and 2-ethylhexanol is measured at low pressure in a saturated atmosphere. Small quantities of surfactants in the aqueous solution do not have an influence on the flow patterns of the condenser and evaporator, while a shift from droplet to jet mode is predicted in the absorber and generator at the typical working condition of an absorption chiller.