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。     

新型规整网孔填料萃取性能实验研究

为了得到一种新型规整网孔填料在萃取中的传质效率,在Φ50 mm的填料塔中,采用质量分数为30%磷酸三丁酯(TBP)-煤油-醋酸-水中等界面张力的物系,测定了3种不同齿度新型网孔规整填料的液液萃取性。与Φ10 mm鲍尔环相比,在相同的操作条件下新型网孔规整填料的表观传质单元高度比鲍尔环降低15%—45%。固定连续相流速,随着分散相流速的增大,表观传质单元高度变小,传质效率高。固定分散相流速,随着连续相流速的增大,表观传质单元高度变大,传质效率变低。在所测物系条件下,小网孔具有高的传质效率。     

气相扰动下高效萃取填料的开发及性能研究

针对气液液三相萃取,开发出一种新型高效开窗导流式规整填料,该填料片是在板波纹规整填料片的波峰、波谷处开设导流窗口,从而增加气相的流通空间和扰动频率,进而增加液滴的破碎-聚并频率。实验测定了新型填料的流体力学性能及传质性能。实验结果表明:随气相速度的增加,填料的液泛速度降低,传质单元高度先减小后增加。新型开窗导流式规整填料可有效提高分散相的滴膜交替流动频率,增加传质效果,在相同的操作条件下,新型规整填料的流体力学效果和传质效果较超级扁环填料平均提高11%和44.7%。     

填料特性对鼓泡填料萃取塔性能影响

填料的结构与表面性能对鼓泡填料萃取塔性能有直接影响。利用空气 煤油 (苯甲酸 ) 水体系 ,测定了未装填料和分别装填板波填料、丝网填料、压延孔环填料的鼓泡萃取塔水力学性能和传质性能。实验表明 ,对未装填料和装有填料的萃取塔 ,气相搅拌都可以显著提高液液两相的接触与传质性能 ;液泛速度随表观气速的增大而下降 ;流道设计合理的规整填料传质性能明显高于散装填料 ;表面光滑的填料分散相滞存率低 ,因而液泛速度较高 ;填料的作用有利于降低轴向返混 ,明显提高萃取塔传质性能。     

3D打印新型规整填料的实验性能研究

为了开发高效的新型规整填料,文中设计一种全新结构的规整填料(DP-1填料),利用3D打印技术制作,并用空气-水、环己烷-正庚烷物系分别进行了流体力学实验和传质实验。实验结果表明:DP-1填料的压降和持液量都随气相F因子的增大而增大,泛点气速随喷淋密度的增加而减小,每m理论板数可达8块。根据实验现象及结果可知,与传统规整填料相比,DP-1填料的操作弹性小,传质性能较为优良,其中主通道的颈缩区域尺寸、径向开孔尺寸以及通道壁厚尺寸为影响DP-1填料性能的主要结构因素。研究结果表明3D打印技术为新型规整填料的研究和工业化开辟了新的思路。     

新型高效规整填料的性能研究

为了获得可靠的设计依据,实验在不同回流比条件下,用环己烷-庚烷和庚烷-甲苯2种二元测试物系对CDG1700Y和CDG2500Y型金属丝网规整填料的流体力学性能和传质性能进行了考察。实验结果表明,这2种填料的压降随着液体流量的增大而增大,单位填料层高度的HETP变化趋势则相反;CDG1700Y和CDG2500Y型填料具有较高的理论板数,且CDG1700Y型填料具有较大的操作弹性。在SRP(II)模型的基础上,获得了实验室条件下传质单元高度的经验关联式,其计算值与实验结果吻合较好,可以为化学交换法分离硼同位素的工业化提供理论指导。     

泡沫碳化硅波纹规整填料的流体力学及传质性能

将碳化硅陶瓷材料用于精馏过程,将该材料与波纹板类填料形状相结合开发出泡沫碳化硅波纹规整填料和光滑碳化硅波纹规整填料.对2种填料进行了流体力学性能与传质性能的测试,研究了泡沫结构对规整填料性能的影响.在直径100mm的有机玻璃塔中使用空气-水体系对填料进行干填料压降、湿填料压降、泛点气速、持液量等流体力学性能测试；在直径100mm的常压玻璃塔中,使用环己烷-正庚烷标准物系进行全回流操作,对填料进行传质性能测试.实验结果表明,在填料外形相同的情况下,与光滑填料相比,泡沫填料的干、湿填料压降较高,泛点气速相当,持液量增大,传质效率显著提高.     

金属丝网波纹填料表面处理对其性能的影响

对金属丝网波纹填料采用不同的方法进行表面处理 ,并以乙醇 水为物系 ,对处理前后填料层的压降△P/Z及等板高度HETP进行了测定。研究了金属丝网波纹填料表面处理对其流体力学及传质性能的影响。研究结果表明 ,金属丝网波纹填料经表面处理后 ,其流体力学性能无明显变化 ,传质性能在回流比R =1下 ,提高了 11% ,在回流比R =5下 ,提高了 8%。由此可见 ,在低液体负荷下 ,金属丝网波纹填料的表面处理更具有优越性。     

碳化硅规整填料的性能实验研究

为了研究新型多孔碳化硅规整填料的分离性能,文中对碳化硅规整填料进行了流体力学实验和传质实验。为了进一步提高碳化硅规整填料的传质性能,实验用硅酸钠溶液对碳化硅规整填料进行了表面改性处理,提高了填料表面的润湿性。实验结果表明:碳化硅规整填料具有较低的压降,较小的持液量,其理论板数可达到5块板以上,说明碳化硅规整填料是一种新型高效规整填料。同时获得了该填料的填料压降、泛点气速、持液量等流体力学性能数据,及填料层压降和液泛气速的关联式。     

泡沫碳化硅波纹规整填料骨架结构对其传质性能的影响机理

在?100mm×2000mm的常压精馏塔中使用乙醇-正丙醇作为标准物系，对6种不同骨架结构及表面性质的泡沫碳化硅波纹规整填料（SCFP）的传质性能及操作压降进行了实验测试，探究了结构对填料传质性能的影响。结果表明，6种填料都有着较优秀的传质性能表现，理论板最低可达每米5块。其中，纯质碳化硅型填料的整体传质性能要优于富硅型填料；随着孔隙率的增大，富硅型填料的传质性能有所下降，纯质碳化硅型填料的性能则有所提高；压缩比的增大有利于纯质碳化硅填料的传质性能。在压降表现方面，6种填料的操作压降均随着气相负荷的增大而有所增加，但彼此之间差异不大。同时采用紫外荧光示踪剂方法对单波纹片上液体的流动行为进行了观察，对不同填料表面液体的润湿面积、横向润湿长度进行了对比，结果表明，传质效率表现较高的填料其表面的液体润湿效果更好，有着更大的润湿面积、更长的横向润湿长度。     

流化催化精馏过程汽液传质系数的测定

提出了在三相流态化板式塔中进行催化精馏的设想，将球形强酸性离子交换树脂催化剂置于单板装置的筛板上，进行了甲缩醛合成流化催化精馏试验，测定了汽液传质系数，考察了催化剂浓度、操作汽、液速度对传质系数的影响     

蒸馏塔内汽-液-液三相的流动及传质

详细的分析了国内外有关蒸馏塔内出现的汽-液-液三相的传质现象,并通过现有的研究成果,一方面总结出了影响塔板效率的多种因素,如流动工况、汽速、油水比、界面张力、表面张力和界面湍动等因素,并着重的阐述了第二液相的存在对塔板效率的影响;另一方面,总结出了汽-液-液三相存在的两种传质途径以及几种合理有效的传质机理;同时总结了蒸馏塔内汽-液-液三相传质的发展现状及前景。     

规整填料在加压精馏中的传质性能

高压精馏是现代过程工业中十分重要的分离过程 ,例如炼油工业中轻烃的分离 ,石油化工中乙烯、丙烯等低碳烃类的分离 ,都是经过高压精馏完成的 .高压精馏效率一般较在常压下有所降低 ,其中填料塔较板式塔下降更明显 ,故通常认为采用板式塔比较好 .但规整填料由于其大通量、低压降等优点 ,已经开始涉及高压领域 ,因此对规整填料在高压下的性能需进行测定和研究 .目前 ,对规整填料在高压下传质性能的研究 ,国外ＦＲＩ[1] 近年已开始进行 ,但其实验数据较少 ,在国内目前还属空白 .本文在国家重点精馏分离实验室高压热模精馏实验塔上进行了一系列…     

金属斜孔板波纹填料流体力学与传质性能研究

介绍了自行开发的新型规整填料———金属斜孔板波纹填料,在内径500mm有机玻璃塔中,对金属斜孔板波纹填料的流体力学和传质性能进行了研究,推出了其压降、液泛气速和液相总传质单元高度的关联式,并与传统Mellpak孔板波纹填料相比,新填料保持Mellpak250Y相当的流体力学性能,同时具有更高的传质性能,该研究结果对金属斜孔板波纹填料的应用有指导意义。     

Falling film distillation column with heat transfer by means of a vapor chamber – part I: isothermal operation

We describe a new configuration for falling film distillation columns: a heating system provided by a vapor chamber along the entire column with the operation at atmospheric pressure. Experimental tests were carried out with an ethanol–water mixture by providing isothermal while varying the feed flow rate and the temperatures of the feed and vapor chamber. This heating proposal allowed the formation of a temperature gradient inside the distillation column, which was attributed to the mass and heat axial transfer that occurred along the entire length of the unit. Different from the usual recommendation for film units, higher flow rates are more suitable for distillation of ethanol and water, which was attributed to the heat transfer method and the operation being held at atmospheric pressure. Also, it was observed that there is a strong relationship between the feed temperature and vapor chamber temperature. The results are promising and encourage further studies with this new heat transfer proposal.     

气液液三相精馏传质性能研究进展

介绍了气液液三相精馏塔板传质性能研究的进展情况,讨论了气速、液气比等操作条件,表面张力、界面张力、液体的粘度或分散粘度、密度和相对挥发度等物系性质以及油水体积比等多种参数对传质效率的影响,探讨了第二液相的存在对传质的影响,文中的许多观点和建议对于优化精馏塔的设计具有重要的指导意义。     

Performance characteristics of a new structured packing

A new structured packing using carbon fibres, called Sepcarb^® 4D, is presented. This packing has several attractive properties, such as high voidage (ε=94%) and high effective area (a=420 m² m^?3). These properties are advantageous for packing used as a gas–liquid contactor for separation units. To determine the internal characteristics of this packing, we performed several experiments using a 150-mm-internal-diameter column. Firstly, hydrodynamics experiments were conducted using an air–water counter current flow to determine the pressure drop (for both dry and wet packing) and flooding point. Secondly, the mass transfer efficiency was determined in terms of HETP (height equivalent to theoretical plate) by total reflux experiments with an n-heptane/cyclohexane mixture at atmospheric pressure. Hydrodynamic performance and mass transfer efficiency were compared with those of packings generally used in distillation and absorption.     

非理想多组分混合物中质量传递过程基于Maxwell-Stefan扩散理论的建模及数值分析(英文)

The Intalox metal tower packing was used to simulate an industrial relevant extractive distillation column for purifying azeotropic multicomponent mixture.In order to explain the inconsistencies in the modeling of transfer process in nonideal multicomponent distillation column,a method was developed with equilibrium stage models(EQ)and non-equilibrium model(NEQ)incorporated with Maxwell-Stefan diffusion equations in the framework of AspenONE  simulator.Dortmund Modified UNIFAC(UNIFAC-DMD)thermodynamic model was employed to estimate activity coefficients.In addition,to understand the reason for the diffusion against driving force and the different results by EQ and NEQ models,explicit investigations were made on diffusion coefficients, component Murphree efficiency and mass transfer coefficients.The results provide valuable information for basic design and applications associated with extractive distillation.     

炼油减压精馏塔汽提工艺传质过程模拟与分析

为了揭示减压塔汽提工艺的传质过程特性,进而改进汽提操作,采用改进的减压精馏过程模拟方法和传质计算方法,分析了炼油常减压装置的汽提工艺的传质特点。在深化对于汽提工艺的理解基础上论证了采用填料汽提塔(段)的必要性以及设计、分析的基本方法。计算分析结果表明侧线汽提塔内填料分离性能保持恒定,汽提塔的分离效率与减压塔对应分离段接近,所以在设计和操作中应给予汽提塔(段)充分重视。减压塔底汽提段的工艺和水力学特点与侧线汽提塔相同。塔底汽提蒸汽质量流率应小于减压塔进料质量流率1%,否则将导致减压塔整体分离效率降低。     

板式塔负荷性能图方法的若干拓展

论述了板式塔负荷性能图方法在实践应用中的若干问题.包括按照水力学操作极限和传质操作限制的概念构造负荷性能图、适宜坐标选择的讨论、塔板超限制操作判断问题,提出了可行稳定域分析概念,用于分析精馏塔全面进料条件变化的情况等.