精馏过程中转子对旋转填料床传质性能的影响

以甲醇水溶液为介质,在全回流、常压操作条件下,对3种转子的旋转填料床进行精馏实验。结果表明：旋转填料床的理论塔板数随超重力因子、气相动能因子和回流量的增大出现峰值,等板高度最小为9．5mm。转子Ⅲ的传质效率高于转子Ⅰ,低于转子Ⅱ。在实验基础上应用最小二乘法建立了转子Ⅰ的传质关联式。     

旋转填料床甲醇精馏工艺

以甲醇-水混合液为物系,对转子内径为φ58 mm、外径为φ118 mm、高40 mm的旋转填料床进行精馏实验。结果显示,在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大,传质单元高度为0.9～1.2 cm;并建立了传质模型。     

旋转填料床精馏性能研究

以乙醇-混合液为物系,对转子内径为60mm,外径为180mm,高40mm的旋转填料床进行精馏实验。结果表明,在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子B的增大而增大,传质单元高度为1．09-1．76cm;并建立了传质模型。     

旋转填料床精馏性能研究

以乙醇-水溶液为物系,对转子内径为60mm,外径为180mm,高40mm的旋转填料床进行精馏试验。结果表明,在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大,传质单元高度为1．09～1．76cm;并建立了传质模型。     

用ASPENPLUS软件模拟旋转填料床精馏操作的探讨

运用大型化工流程软件ASPENPLUS对以乙醇-水为体系的旋转填料床精馏工艺进行了模拟,介绍了模拟过程中物流、单元操作模块的选取和灵敏度分析、设计规定的计算方法。模拟结果表明,在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大,传质单元高度为0．9-1．2cm;并建立了传质模型,建立的模型对优化设计具有一定的指导意义。     

气流剪切错流旋转填料床气相压降特性

以空气-水为研究体系,采用单因素法,在气流剪切错流旋转填料床中分别考察了气速和超重力因子对干床压降的影响及气速、超重力因子和液体喷淋密度对湿床压降的影响.结果表明,气流剪切错流旋转填料床干和湿床压降均随气速和超重力因子增大而增大;气速较低、超重力因子较大时,湿床压降随液体喷淋密度增大而减小;在高气速和小超重力因子时,湿床压降随液体喷淋密度增大而增大.关联实验数据可得到气流剪切错流旋转填料床的压降关联式,与实验结果的偏差在±15%以内.     

超重力连续精馏过程初探

在常压操作条件下,以乙醇-水为物系,通过正交实验,进行了超重力连续精馏的传质性能研究.考察了超重力因子(β)、原料流量(Q)、回流比(R)和气相动能因子(F)对超重力精馏装置传质性能的影响规律.正交实验数据处理结果表明:超重力装置的理论塔板数随超重力因子增加波动较大,随原料流量的增加而增大,随回流比的增大而变化不大,随气相动能因子的增大而降低;最佳操作条件为:超重力因子40、原料流量16L/h、回流比1.2;在实验操作条件范围内,超重力装置的理论塔板高度在5.46～28.6mm之间.传质模型与实验数据吻合较好.     

旋转填料床中2种填料压降和传质特性的对比

分别以空气-水和磷酸钠溶液吸收模拟烟气中SO2为实验体系,对装填有θ环和波纹丝网填料的逆流旋转填料床压降和传质特性进行了对比研究,结果表明:在实验操作范围内,逆流旋转填料床的湿床压降随气量、超重力因子的增大而增大,受液量的影响很小;2种填料的湿床压降相差不大,且均低于750 Pa。2种填料的Kya均随喷淋密度、空床气速和超重力因子的增加而增大,当U=6 m3/(m2·h),u=0.73 m/s,β=85及更高的操作范围时,θ环填料的Kya比波纹丝填料高25%以上,说明θ环填料的传质性能明显优于波纹丝填料;最后得到装填θ环和波纹丝填料的旋转床湿床压降和体积传质系数的经验关联式。文中的研究结果对旋转填料床的设计和选型有重要意义。     

新型旋转填料床的气相传质特性

以CO2-NaOH体系化学吸收测定不同超重力因子、液量和气液比(体积流量比)条件下的有效传质比表面积a,在相同操作条件下,以氨-空气-水体系进行空气吹脱含氨富液测定不同超重力因子、液量和气液比条件下的气相体积传质系数kya,从而得到气相传质系数ky,对其气相传质特性进行了研究. 结果表明,a随超重力因子、液量和气液比增大而增大,kya和ky均随超重力因子和气液比增大而增大,随液量增大而减小. 通过对比可知,在相近操作条件下新型旋转填料床的气相体积传质系数比文献折流旋转填料床的提高36%. 对实验数据进行回归,拟合出a, kya和ky分别与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式.     

高效旋转精馏床的传质性能

以乙醇-水溶液为物系,以不锈钢波纹丝网为填料,在超重力因子为20~120、原料流量0.925~1.851 mol/h、回流比1.5~4.0、原料摩尔分数0.2425、室温进料和常压操作条件下,考察了高效旋转精馏床(HERDB)运行情况与传质性能。结果显示:①高效旋转精馏床运行平稳;②高效旋转精馏床的理论塔板数随超重力因子、原料流量和回流比的增大而增加;③在实验操作条件下,高效旋转精馏床传质单元高度为9.6~65.2 mm。与实验超重力精馏设备相比,高效旋转精馏床的等板高度大于实验室超重力精馏设备,说明存在放大效应。     

闭式循环柴油机系统旋转床功耗实验关联模型

深入分析并建立了用于闭式循环柴油机(CCD)排出气体CO2水吸收的波纹碟片填料中试旋转床吸收器功率消耗主分量数学模型,提出了旋转床驱动电机总功耗回归分析表达式。根据不同工况实验得到的功耗实验数据,经回归分析得到了吸收器功率消耗的半经验公式。各种工况旋转床吸收器功耗实验值和模型计算值的对比表明,两者相对误差小于±15%。     

错流旋转填料床气相压降的研究

利用空气-水系统对错流旋转填料床的气相压降进行了实验研究。采用因次分析的方法推导出错流旋转填料床气相压降的无因次关联式。结果表明,错流旋转填料床欧拉准数在旋转填料床转速与气速之比(旋流比)小于30时,欧拉准数随旋流比的增大反而减小;当旋流比大于30时,欧拉准数随旋流比的增大而增大。旋流比小于30时欧拉准数与填料层轴向厚度的0.9次方成正比,旋流比大于30时欧拉准数与填料层轴向厚度的0.5次方成正比。湿床旋流比小于30时,欧拉准数随进液量的增大而上升;旋流比大于30时,欧拉准数随进液量的增大而下降。     

同心圈式旋转床的精馏实验

同心圈式旋转床是一种新型超重力旋转床,其转子由一组多孔板同心圈构成,相邻同心圈之间无填料或填充填料。液体在同心圈上存在滑移效应,滑移效应能够增大气液比表面积和改善液体在同心圈上的周向分布。本文采用乙醇-水物系对转子直径为1.0m的大型同心圈式旋转床进行全回流常压精馏实验,实验选用无丝网填料同心圈和填充丝网填料同心圈两种转子。实验结果表明,本大型同心圈式旋转床具有较大的处理量,其等板高度（HETP）随F因子和超重力因子的增大先减小后增大。填充丝网填料同心圈转子的HETP小于无丝网填料同心圈转子。在超重力因子为563.4和F因子为5.5(m/s)(kg/m³)^0.5时,填充丝网填料同心圈转子的等板高度达到最小值51.5mm,每块理论板气相压降为1.5kPa。通过实验数据拟合得到了两种同心圈转子的HETP经验关联式。与折流式旋转床相比,同心圈式旋转床具有高通量和低压降的优点。     

Using Artificial Neural Network to Predict the Pressure Drop in a Rotating Packed Bed

Although rotating beds are good equipments for intensified separations and multiphase reactions, but the fundamentals of its hydrodynamics are still unknown. In the wide range of operating conditions, the pressure drop across an irrigated bed is significantly lower than dry bed. In this regard, an approach based on artificial intelligence, that is, artificial neural network (ANN) has been proposed for prediction of the pressure drop across the rotating packed beds (RPB). The experimental data sets used as input data (280 data points) were divided into training and testing subsets. The training data set has been used to develop the ANN model while the testing data set was used to validate the performance of the trained ANN model. The results of the predicted pressure drop values with the experimental values show a good agreement between the prediction and experimental results regarding to some statistical parameters, for example (AARD% = 4.70, MSE = 2.0 × 10^?5 and R² = 0.9994). The designed ANN model can estimate the pressure drop in the countercurrent flow rotating packed bed with unexpected phenomena for higher pressure drop in dry bed than in wet bed. Also, the designed ANN model has been able to predict the pressure drop in a wet bed with the good accuracy with experimental.     

多孔波纹板错流旋转床流体力学性能研究

以空气-水为介质,研究了两种板间距填料结构的流体力学性能。结果表明：多孔板错流旋转床气相压降随填料板数、气量、超重力因子的增加而增大,与液量几乎无关;在相近操作条件下该床压降不足逆流床的1／10;应用MATLAB语言编制应用程序对实验数据的回归分析得出了气相压降的关联式。     

旋转填料床气相压降研究进展

本文概要介绍了旋转填料床的工作原理及结构组成 ,着重讨论了旋转填料床气相压降的实验及理论研究情况 ,分析了气相压降与旋转填料床转速以及气体流量的关系     

错流旋转填料床气相压降特性

旋转填料床的气相压降是旋转填料床应用和设计的一项重要指标。在气液两相错流流动条件下，利用空气-水系统对错流旋转填充床的气相压降进行分段模型化和实验研究。按照错流旋转填料床气体流动的路径将气相压降分为进口压降、填料层压降、集气段旋转动能转化压降和出气段压降。推导出压降与操作工况的关联式，其计算值与实测值吻合较好。实验表明错流旋转填料床的气相总压降与气体流量、旋转床转速、液体流量有关。在高转速和小气量的条件下，气相压降随气量增大先下降后上升；其他情况随气量增大而上升。错流旋转填料床气相压降随转速上升而下降，在小气量情况下转速对气相压降有明显影响。气相压降随进液量的增大而增大，当旋转填料床在低转速时进液量对气相压降有明显影响。     

旋转填料床连续精馏实验研究

The performance of a rotating packed bed （RPter solutioB） with three kinds of packings was investigated using alcohol/wan under continuous distillation conditions at atmospheric pressure. The effects of average high gravity factor （β）, reflux ratio （R）, and feedstock flux （F） on mass-transfer in distillation were examined separately. Experimental results indicated that the total number of theoretical units （NTU） of RPB increased with β, R, and F.Of the three kinds of packings, the wave thread packing of stainless steel （Packing-Ⅲ）-had the best mass transfer efficiency with the height equivalent of a theoretical plate （HETP） of approximately 7.35 mm- 23.58 ram, whereas the corrugated disk pacing of stainless steel,（Packing Ⅰ） had the worst one with the HETP of about 13.4 mm-48.07 mm.Correlations were cleveloped to describe the mass transfer efficiency for packings Comparing.experimental data with the data calculated by correlation, the average deviate obtained for each packing was 0.72%, 1.98%, and 2.7%, respectively, implying that the accuracy of correlations developed was reasonable.