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相似文献
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1.
陈杭  孙泽  宋兴福  于建国 《化工学报》2016,67(5):1694-1700
在验证了CFD单相流场模拟的基础上,采用均龄理论计算了中试转盘塔内的轴向混合分布,并将计算结果和理论平均停留时间以及组分输运模型计算值进行对比。结果表明:均龄理论能准确预测转盘塔内的轴向混合信息,且其计算时间只需数十秒,远小于传统组分输运模型所需的两周时间,具有低计算量的特点;同时均龄理论克服了传统组分输运模型无法模拟轴向混合空间分布的缺陷,为萃取塔内部结构优化提供了更多信息,是一种高效的模拟方法。后续均龄理论模拟结果的分析预示着转盘塔内的流动近似呈现出级内全混、级间平推的特点,符合萃取操作的需求;而相对于转盘间良好的混合作用,静环间存在明显的流动死区,造成一定的非理想性,其结构有待于进一步的优化。  相似文献   

2.
新型转盘萃取塔在己内酰胺生产中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
探讨了转盘萃取塔在己内酰胺精制中萃取效率的影响因素,影响转盘萃取塔传质性能的主要因素是级间的轴向返混和沟流。介绍了新型转盘萃取塔的设计及其在70 kt/a己内酰胺精制装置中的工业应用效果。与原装置转盘萃取塔的运行情况比较,新型转盘萃取塔内的固定环平面增加了筛孔挡板,能有效抑制转盘萃取塔内的轴向返混,提高转盘萃取塔的传质效率。  相似文献   

3.
用计算流体力学方法研究转盘塔内的流场   总被引:2,自引:1,他引:1  
利用计算流体力学(CFD) 方法, 以水为连续相, 对三种不同规模的转盘萃取塔(RDC)内的单相流动的流场进行模拟。计算结果表明, 随着塔径的增加, 级内混合减弱, 级间的返混增加。对于φ2 .4 m 的工业转盘塔, 存在约50 % 的径向死区以及20 % 左右的轴向死区。  相似文献   

4.
卢立柱  陈家镛 《化工学报》1990,41(4):387-394
根据转盘萃取塔内连续相溶质浓度的轴向分布进行了参数估算.在估算中应用液滴尺寸分布,将带轴向混合的柱塞流模型应用于塔内连续相,将前混模型应用于分散相.参数估算结果表明:应用d_(32)所获得的连续相轴向混合系数E_c和传质系数k_c的估算值比应用液滴尺寸分布所得的E_c、k_c的估算值偏高;如果忽略液滴生成过程传质的影响,k_c的估算值略有增加,而E_c的估算值则明显偏高.  相似文献   

5.
根据转盘萃取塔内连续相溶质浓度的轴向分布进行了参数估算.在估算中应用液滴尺寸分布,将带轴向混合的柱塞流模型应用于塔内连续相,将前混模型应用于分散相.参数估算结果表明:应用d_(32)所获得的连续相轴向混合系数E_c和传质系数k_c的估算值比应用液滴尺寸分布所得的E_c、k_c的估算值偏高;如果忽略液滴生成过程传质的影响,k_c的估算值略有增加,而E_c的估算值则明显偏高.  相似文献   

6.
为降低搅拌萃取塔内轴向返混并增大通量,在搅拌筛板萃取塔基础上改进内部结构,设计了返混相对较轻的搅拌萃取塔。通过停留时间分布模拟,结合返混模型和流场分析,研究了通道面积、环隙位置、开孔方式和澄清段高度等因素对流体流动特性的影响。结果表明,级间转动挡板可以有效抑制塔内轴向返混,且挡板直径越大,塔内通道面积越窄,抑制返混效果越好;固定环开孔和级间挡板开孔均会带来一定程度的返混,尤以搅拌桨下方的级间挡板开孔影响最为严重;设立澄清段可以降低塔内返混,且澄清段高度越高返混越小,实际应用时考虑到设备成本,澄清段高度与塔径之比以0.7左右为宜。  相似文献   

7.
根据塔内流体运动规律,分别研究了转盘萃取塔单相流和两相逆流时连续相轴向混合的机理.采用光导纤维测定脉冲示踪的浓度响应,从而得到单相流轴向混合Peclet数和两相逆流时分散相对连续相轴向混合的影响(f_w-△~W)的数学表达式.这些表达式对轴向混合的计算,能从高转盘转速扩展到低转速,并能适用于较广的流速范围.为了分析连续相的轴向混合,对分散相滞留量及分散相液滴直径也作了初步研究,并得出了关联式.  相似文献   

8.
《化学工程》2017,(5):56-61
为探究聚氨酯低压混合器内流体流动状况以及不同混合头结构对混合器内组分输运过程的影响,利用流体力学软件Fluent,采用标准湍流模型和标准壁面函数,开启组分输运方程,不开启反应方程,对混合器内非稳态组分输运过程进行三维数值模拟。模拟结果表明:混合器内流体流动状况良好,无明显死区,混合器内组分输运过程混合时间为30 s;当叶片层数为8、周向叶片数为8、叶片倾斜角为15°时,混合头的混合效果最好。为验证模拟的可靠性,对混合器内组分输运过程进行实验验证。结果显示:模拟结果与实验数据具有较高的吻合度,最大相对误差低于5%,这表明利用CFD模型对低压混合器内组分输运过程进行预测和模拟是可行的、有效的。  相似文献   

9.
采用激光多普勒测速仪(LDV)和计算流体力学(CFD)软件,对转盘萃取塔(RDC)内的单相流流场进行了测量和模拟。发现塔内存在沟流和级间的旋涡流动,级间返混严重,为此发明了一种装有级间转动挡板的新型转盘萃取塔(NRDC)。NRDC与传统的RDC的区别在于安装了设计独特的转动挡板。这些转动挡板安装在2个转盘之间,固定在转动轴上,并与固定环处于同一水平面。LDV测量和CFD模拟结果发现,NRDC可有效抑制沟流和级间旋涡流动。传质实验和流体力学表明,NRDC的传质效率比RDC高20%—40%,而液泛速度大致相当。成功地将NRDC用于引进RDC的扩能改造和新塔的设计中。  相似文献   

10.
本文从转盘塔内流体流动特性出发研究了塔内连续相轴向混合。应用光导纤维测试仪测定脉冲示踪的浓度响应。这种方法基本上不影响塔内流场,消除滞后现象,所得讯号可记录于磁带,直接送计算机处理。一个直径为D的液滴由于具有表面能  相似文献   

11.
填料塔传质模型的研究——二维混合池随机模型   总被引:12,自引:1,他引:11       下载免费PDF全文
本文推导和提出了一个新的数学模型——二维混合池随机模型.它能用来模拟填料塔的液体流动和传质特性,以及计算塔中液、气两相浓度分布.该模型的主要特点是:(1)它通过调整混合池间轴向和径向的流动和混合,能很好地模拟填料塔复杂的液体流动状态;(2)模拟计算考虑了液体流动分布的随机性质.研究结果表明,填料塔塔径增大或填料层增高而产生的传质效率下降的原因主要是液体的非均匀流动、轴向混合的加剧和不完全的径向混合.  相似文献   

12.
循环流化床多组分颗粒气固两相流动模型和数值模拟   总被引:7,自引:2,他引:5  
刘阳  陆慧林  刘文铁  赵云华 《化工学报》2003,54(8):1065-1071
基于稠密气体分子运动论和颗粒动力学,考虑多组分颗粒中颗粒组分与颗粒组分、颗粒组分内颗粒之间的相互作用以及气体与颗粒之间的相互作用,提出多组分颗粒非等温颗粒气固两相流动模型.以颗粒压力、径向分布函数、黏度、颗粒碰撞耗散等耦合各颗粒组分间和颗粒间的相间作用.采用大涡模拟方法模拟气相湍流流动.提出了多组分颗粒的径向分布函数计算方法.对循环流化床上升管中双组分颗粒气固两相流动特性进行了数值模拟,模拟结果揭示了上升管中双组分颗粒气固两相流动的环-核流动结构,得到了平均颗粒粒径的轴向和径向分布规律,计算结果与文献中实验结果相吻合.  相似文献   

13.
陈艳红  张贝克  马昕  卢秉南 《化工进展》2013,32(8):1784-1788
基于某丙烯酸甲酯厂甲醇萃取过程的实际运行数据与实际转盘塔的形式结构,计算了实际转盘塔的理论级数。使用Aspen Plus流程模拟软件,通过对进料组分合理的简化,建立了能够良好描述该萃取设备实际运行工况的模型,并实现了丙烯酸甲酯生产工艺中的萃取塔T303的流程模拟。结果表明,在逆流萃取级数n=3时,模拟结果与实际数据基本吻合。在所建模型基础上,研究了温度、萃取相比、理论级数等操作条件对萃取结果的影响。通过分析和比较不同条件下的模拟结果,提出了能够提高产品质量的建议,也为丙烯酸甲酯生产工艺改造与扩大生产提供了理论依据。  相似文献   

14.
在塔径786 mm和高径比1.5的浅层鼓泡塔内,研究了气体分布器结构对混合时间的影响.实验中选用的气体分布器为单管和不同分布形式的四管分布器.表观气速为0.014~0.2 00 m/s,采用电导脉冲法沿轴向不同位置测定了液体混合时间.结果表明,单管分布器气含率较四管分布器要小;四管分布器的通气管分布形式对混合时问有很大影响,当分布环直径与塔径比(d/DT)为0.25时,混合时间最短;当d/DT为0.55时,混合时间最长;而d/DT为0.37和0.75时介于两者之间.数值与单管接近.并采用多级循环模型分析计算了不同操作条件下的模型参数一级数S和级间质量交换速率uB,预测的混合时间与实验结果吻合较好.  相似文献   

15.
气液逆流鼓泡塔中的气含率与液速分布和数值模拟   总被引:5,自引:0,他引:5  
分别采用线-线电导探针和背靠背式皮托和测定了气液逆流鼓泡塔中局部气含率和液体轴向速度的径向和轴向分布,讨论了操作条件对气含率与液体轴向速度分布的影响,利用双流体模型对塔内两相湍流流动进行了数值模拟。  相似文献   

16.
谭博仁  李龙祥  王勇  齐涛 《化工进展》2020,39(6):2284-2293
萃取塔因生产能力大、占地面积小、密闭性好等优点,在石油、化工、生物、医药和环境工程等多领域被广泛应用。本文从以下几个方面介绍了萃取塔近些年的研究进展:综述了传统萃取塔(脉冲萃取塔、转盘塔与Kühni塔等)的水力学、轴向扩散与传质模型的发展,分析比较了表面张力、传质方向、放大效应等因素对模型的影响;介绍了计算流体动力学(CFD)在萃取塔中单液滴、单相流模拟、液-液两相流模拟、外加能量模拟、与群体平衡模型(PBM)耦合模拟中的应用进展;介绍了国内外设计开发的新型萃取塔,包括改变传统塔的内构件和引入多种外场能量等方式来强化相间传质。研究表明,将先进实验研究方法、准确经验模型和可靠理论计算相结合,将会是萃取塔研究的重要手段和方向。  相似文献   

17.
尤学一 《化学工程》2006,34(11):1-3,11
很多因素影响着萃取塔的工作效率,其中最为重要的为塔内液滴的空间分布和停留时间。文中基于欧拉-拉格朗日二相流模型,利用CFD技术,模拟了塔内的液滴空间分布和停留时间,提出了萃取塔优化设计和操作的原则。结果显示:在满足萃取塔优化设计原则的基础上,通过优化萃取塔设计和操作参数如塔单元高度、叶片转速等,可以有效提高萃取塔的效率。提出的优化方法简单易行,适合实际设计工作。  相似文献   

18.
为确定适于液固分选流化床(LSFBS)流场模拟的粘性流动模型,分别选用多个粘性流动模型模拟了粗煤泥颗粒在LSFBS内的分选过程,结合相关粘性流动模型附加输运方程特点,讨论了LSFBS流场特定区域内湍流的各向异性和旋度、应变速率梯度分布等对Lam模型和涡粘模型准确度的影响. 结果表明,各模型模拟所得不同密度级组分在重产物中的分配率存在较大差异,其中雷诺应力模型(RSM)模拟结果误差最小,与实验结果的均方根误差为2.21,预测准确度较高;层流(Lam)模型模拟结果误差最大,均方根误差为5.96;涡粘模型中误差最小的为RNG k-e模型,均方根误差为2.46;各粘性流动模型模拟结果准确度为RSM>RNG k-e>SST k-w>标准k-e>标准k-w>S-A>Lam.  相似文献   

19.
多层鼓泡塔中液体轴向混合的研究   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
本文分两部分,在第Ⅰ部分中以实验验证了级内完全混合——级间有返混模型用于多层鼓泡塔的适用性。在空气-水系统中,用稳态示踪方法分别测定各级间的返混系数。从统计力学的观点,将本文及西胁昭雄在大孔径、大开孔率范围的实验结果进行了统一关联,得到一较普遍的关系式。第Ⅱ部分研究了碳酸镍铵溶液中不饱和硫化物在鼓泡塔中的氧化行为,应用返混模型及氧化速度方程,对塔内轴向不饱和硫浓度分布进行了计算,与实验结果比较,两者能基本相符。解析求出了塔内最佳氧化温度,也能与实验结果符合。  相似文献   

20.
程慧星  龚欣  郭晓镭  代正华  陈锋  熊浪 《化学工程》2005,33(3):33-35,42
对料仓中粉体流动进行模拟可以获得粉体流动的压力、流动速度、相组分和相浓度分布。模拟料仓中粉体流动有3种数学模型:有限元素模型、离散元素模型和混合模型,每种模型各自适用于不同的流动区域,混合模型集合了前2种模型的优点,是模拟料仓中粉体流动的最先进模型。  相似文献   

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