折流式超重力旋转床液泛和气相压降的实验研究

折流式超重力旋转床是一种新型高效的气液传质设备。液泛和气相压降是超重力旋转床流体力学的重要特征。实验以空气-水为物系,对转子直径为288mm,高度为55mm的折流式旋转床进行了气相压降和液泛实验。实验表明：随着转速和液流量的增加,液泛气速减小,折流式旋转床更容易液泛。气相压降随气量、转速、液量的增加而增大,随气量和转速增大的趋势比较明显,随液量增大的趋势比较缓慢。     

折流式超重力旋转床的液泛

在Wallis提出的气液两相逆流液泛关联式的基础上,建立了折流式超重力旋转床的液泛关联式. 以空气-水为物系,对转子直径288 mm、高55 mm的折流式旋转床进行了液泛实验. 旋转床转子采用动圈开单排孔和动圈开多排孔2种结构,用实验数据拟合出这2种结构的液泛关联式参数. 结果表明,随着气液流动参数的增加,折流式旋转床的液泛能力因子减小. 转速每增加100 r/min,液泛能力因子平均减小0.007 m/s. 在相同条件下,多排孔转子液泛能力因子比单排孔高8.5%.     

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。     

超重力旋转床气相压降模型研究进展

超重力旋转床是一种高效的气液接触设备,可极大地强化气液传质过程,在化工、材料、冶金、能源、环保等领域有着广泛的应用前景。气相压降是超重力旋转床设计、选型时需要考虑的一项重要指标。自从超重力旋转床问世以来,人们对其气相压降进行了较为广泛的研究。对近年来国内外超重力旋转床的气相压降模型研究进展进行了综述。分别从逆流式旋转填料床、错流式旋转填料床、折流式旋转床3方面具体介绍了各压降模型的研究方法并进行了对比,最后对超重力旋转床气相压降模型研究的方向与重点做了简要分析。     

喷射式超重力旋转床气相压降

喷射式超重力旋转床是一种新型超重力旋转床,旋转床压降是衡量旋转床性能的重要指标。建立喷射式超重力旋转床压降模型,并以水-空气为实验体系,在转子动圈内径为250 mm,外径为590 mm,高为200 mm的喷射式旋转床中进行实验,测得喷射式旋转床干床压降和湿床压降,根据实验数据及压降模型拟合得到喷射式旋转床压降公式,公式的计算值与实验值吻合较好,为喷射式旋转床的工业应用提供设计依据。     

喷射式超重力旋转床的压降研究

以空气-水体系在常压条件下,对喷射式超重力旋转床进行了压降研究。结果表明:喷射式旋转床的气相压降随F因子和转速的增大而增大。当转速为800 r/min,F因子为1.24 kg0.5m-0.5s-1,液体流量0.8 m3/h时,压降为800 Pa。回归了气相压降模型,结果表明:气相压降与转速的平方、F因子的平方和液量的负四次方成线性关系,模拟结果较好地反映了压降随转速等因素的变化趋势。     

超重力旋转床功耗研究

超重力旋转床是一种高效的气液接触设备,功率消耗是超重力旋转床设计、选型时需要考虑的一项重要指标。本文针对逆流式旋转填料床、错流式旋转填料床和折流式旋转床,综述了各旋转床功率消耗的研究方法并进行了分析。     

错流同心圆环旋转床的气相压降

在转速为865～1 300 r/min、液体体积流量为0～1600 L/h的情况下,以空气-水为体系,在直径为400 mm的错流同心圆环旋转床内,对其气相压降进行分段模型化和实验研究,并得到了压力降与操作工况的关联式.该关联式的计算值与实测值比较吻合.实验结果表明,错流同心圆环旋转床的湿床压降比干床压降大,气相总压降随气量和转速增大而明显增加,但随液量增大而缓慢增加.     

超重力旋转床处理焦化氨氮废水中试研究

基于某焦化厂塔设备吹脱氨氮废水脱除率低的现状,提出了新型强化传递过程技术--超重力技术.重点考察了气液比、旋转床转速、温度、pH值等对氨氮脱除率和气相压降的影响.中试结果表明,在适宜的操作条件下,单级氨氮脱除率可达75%,比该厂塔设备处理氨氮废水的脱除率高35%,满足了后序生化处理的要求.     

多级雾化超重力旋转床中气液间的传热

多级雾化超重力旋转床是一种新型的传质设备,具有阻力损失小、传质效率高、结构紧凑、质量轻、投资省的优点,已经应用于锅炉烟气脱硫中.在进行脱硫反应时,低温的吸收液与高温的烟气相接触,烟气的温度下降、湿度上升;而吸收液的温度上升,水分蒸发.根据喷雾理论和Lewis方程,可对整个过程进行模拟,喷雾区的气液两相出口参数可通过计算的方法进行模拟.计算结果和实验测定值吻合良好.     

折流式旋转床--超重力场中的湿壁群

研制了一种转子由动、静折流圈构成的折流式超重力场旋转床,气、液两相在动静折流圈的缝隙之间逆向运动时接触传质.与常用填料式旋转床相比,折流式旋转床有2个优点①可以方便地实现连续精馏操作中的中间进料;②多个转子可方便地安装在同一个转轴上,而在转子之间不必有动密封,大大提高了单台设备的分离能力.对分离工业生产的乙醇-水和甲醇-水的连续精馏试验表明,其分离能力按转子的有效径向距离计算每米理论塔板数可达20块.     

超重力旋转床脱除微米级粉尘的实验研究

用超细滑石粉模拟工业微米级粉尘,通过实验研究了超重力旋转床的除尘特性.考察了旋转床在不同的气量q<,G>、液量q<,L>、转速n和轴向放置平面丝网层数n<,m>下的除尘效果,确定了实验室规模下适宜的除尘工艺条件:q<,G>=600 m<'3>/h,q<,L>>0.6 m<'3>/h,N=1 400 r/min,n<,m...     

折流式旋转床的流体力学行为(英文)

As a high gravity (HIGEE) unit, the rotating packed bed (RPB) uses centrifugal force to intensify mass transfer. Zigzag rotating bed (RZB) is a new type of HIGEE unit. The rotor of RZB consists of stationary discs and rotating discs, forming zigzag channels for liquid-gas flow and mass transfer. As in RPBs, some hydrodynamic behavior in RZB is interesting but no satisfactory explanation. In this study, the experiments were carried on in a RZB unit with a rotor of 600 mm in diameter using air-water system. The gas pressure drop and power consumption were measured with two types of rotating baffle for RZB rotors, one with perforations and another with shutter openings. The circumferential velocities of gas were measured with a five-hole Pitot probe. The pressure drop decreased rapidly when the liquid was introduced to the rotor, because the circumferential velocity of the liquid droplets was lower than that of the gas, reducing the circumferential velocity of gas and the centrifugal pressure drop. The power consumption decreased first when the gas entered the RZB rotor, because the gas with higher circumferential velocity facilitates the rotation of baffles.     

超重力旋转床微米级粉尘脱除实验研究

以超重力旋转床作为除尘设备,用超细滑石粉模拟工业微米级粉尘,考察旋转床除尘的分离效率和设备压降.在气量500～700 m~3/h、液量0.6～1.0 m~3/h、转速560～1 400 r/min、平面丝网层数为3的条件下,除尘总效率均大于97%,设备总体压降不超过490 Pa.超重力旋转床相对于其他除尘设备,显示了高效除尘和低压降性能.     

A general model for pressure drop prediction across a rotating packed bed

Although rotating beds show promise for intensified separations, the fundamentals of their hydrodynamics are still poorly understood. In many operating conditions, pressure drop in an irrigated bed can be considerably lower than that across a dry bed. Previously published correlations don’t provide good prediction of these phenomena. In this research, a semi-empirical correlation is developed to predict the pressure drop across the rotating packed beds. The results show the agreement of predicted pressure drop with the experimental data is acceptable. This model can also predict the pressure drop unexpected phenomena of higher pressure drop in dry beds than in wet beds.     

两级泡沫镍填料旋转填充床压降及精馏研究

在两级逆流式旋转填充床(TSCC-RPB)的基础上,采用简单结构的整体泡沫镍填料替代其相对复杂的动静环结构填料,从而构建新型两级整体泡沫镍填料旋转填充床(TSNF-RPB)。采用空气-水体系,研究了TSNF-RPB的压降特性,并以甲醇-水为工作体系,对TSNF-RPB进行了连续精馏实验研究。结果表明:虽然TSNF-RPB的湿床压降比TSCC-RPB高出了20%—30%,但TSNF-RPB的分离效率提高了20%,且TSNF-RPB结构简单、安装方便,更利于工业推广应用。