湿式干釜直接接触传热蒸发过程

研究了非均相载热体直接加热物料的低持液量蒸馏釜即湿式干釜的传热蒸发机理。对底部进料情况下单泡滴在连续相（热载体）中的直接接触传热蒸发过程进行了数学模拟。通过模拟计算研究了泡滴的初始直径对连续相液深、泡滴完全汽化时间、瞬时传热温差以及瞬时传热系数的影响。提出了极限深度的概念,并推导出连续相极限深度的计算公式,对泡滴所处液深超过极限深度时的变化情况进行了分析。     

直接接触传热

文章就近年来直接接触传热的研究状况做了较全面的综述，并指出尚需进一步研究的问题．     

热敏物料的蒸馏及常用设备(I)——蒸馏过程的特征

本文描述了热敏物料的蒸馏特点 ,蒸馏过程和某些热敏物质的热反应过程同时进行 ,并以热敏度和非热敏度为目标进行了数学模拟计算     

带有冷存料塔釜的热敏物料间歇精馏

提出了带有冷存料塔釜的热敏物料间歇精馏流程，该流程包括冷存料塔釜、预热-冷却器、循环泵、蒸发器和精馏塔及冷凝器。该过程的设备降解指数比常规间歇精馏过程小得多。通过模拟计算，研究了回流比、预热-冷却器面积、塔釜冷却量、蒸发器加热量以及泵循环流量对热敏精馏过程的影响。     

热敏物料的蒸馏及常用设备(Ⅰ)--蒸馏过程的特征

本文描述了热敏物料的蒸馏特点,蒸馏过程和某些热敏物质的热反应过程同时进行,并以热敏度和非热敏度为目标进行了数学模拟计算。     

风洞真空排气系统直接接触传热过程

某风洞真空排气系统在运行过程中,会产生大量含水蒸气的混合气体。为了提高排气效率降低能耗,本文引入冷凝塔工艺,采用直接接触换热冷凝方式使来流含水蒸气的混合气体降温冷凝。基于微元塔高传质模型,对进入冷凝塔的热流气体与冷却水直接接触换热过程分析,推导出传质系数数学方程表达式。结合实验数据考察了进气压力与冷凝降温排出气体中水蒸气含量的影响,并拟合得到一定温度下进气压力与该气体水蒸气含量的数学表达式;也考察了冷却水质量通量和气液比变化对传质系数、体积传热系数、出气温度的影响,在此基础上拟合得到针对风洞气流直接接触换热气液比与体积传热系数数学关系式,并计算出最优气液比。实验得出的规律对风洞气流的直接接触换热优化设计和应用起到了指导作用。     

膏状物料热泵厢式干燥的传热方案分析

介绍了一种干燥膏状热敏物料的相对较新的低温干燥方法———热泵厢式干燥,并提出了干燥该类物料的两种传热方案:对流传热方案和导热对流联合传热方案。通过典型参数计算分析了两个方案的特性,结果表明第二种传热方案在保证干燥质量的前提下,可以明显地缩短干燥时间,提高干燥效率。     

直接接触冷凝器中流动及传热特性

利用SV型和SK型静态混合器,并以粉末烧结的微孔钛曝气器为气体分布器,开发出一种新型直接接触冷凝器。在空气-水和水蒸气-水体系中测试并比较2种新型直接接触冷凝器的流体力学性能及冷凝传热性能。结果表明:装有SV型静态混合器的新型直接接触冷凝器较装有SK型静态混合器的新型冷凝器对水蒸气的分布更加均匀,具有更好的吸收效果,钛曝气器的利用可有效提高换热效率,并降低水蒸气冷凝所引起的振动与噪声。     

直接接触汽化传热实验装置的设计与测试技术

为了研究戊烷与水直接接触汽化传热过程中其液液界面的真实传热温差,文中搭建了汽化传热的闭路循环实验装置,设计了一种戊烷-水直接接触界面面积不变的圆形接触面,运用双平行电导探针测定液液界面的波动情况,采用红外热像技术确定液液界面处水的表面温度,进而确定直接接触汽化传热的真实传热温差,同时通过实验研究了水流速和温度对热通量的影响。结果表明:戊烷汽化传热的真实传热温差Δt远远小于传统计算方法得到的温差Δt_m,这种温差的差别导致了计算得到的真实传热系数远远大于根据传热方法计算得到的传热系数。同时,热通量随着水流速和传热温差的增加而逐渐增加。该实验方法为直接接触汽化传热机理的研究提供了重要方法和新的思路。     

垂直管内不互溶液滴群直接接触汽化传热

在一气升式外循环实验设备中研究了冷剂正戊烷与热流体水在垂直管内直接接触汽化传热过程。根据单液滴不互溶冷剂汽化关联式，推导出多液滴汽化过程中局部和平均体积传热系数表达式，表达式较好地解释了实验结果。讨论了冷剂表观流速、冷剂与热流体间的传热温差对体积传热量ｑｖ和体积传热系数ａｖ的影响；以及冷剂表观流速对冷却温差的影响。     

直接接触式环流换热器传热研究

首次开发了直接接触式环流换热器 ( DCRE)。分散相液滴不断吸热气化 ,导致气升管轴向上连续相和分散相的温度变化 ,从而产生不同的传热推动力 ,形成体积传热系数分布。在实验基础上 ,重点讨论工质的进料量、连续相和分散相间的传热温差对体积传热系数的影响 ,并从单个液滴气化传热的机理出发 ,推导出体积传热系数分布的表达式及平均体积传热系数的准数关联式。     

Dynamic Study of Distillation Column Operated with Tray Heat Source Combined with Reboiler

This work reports experimental tests using the distribution of energy in distillation by applying internal heat sources combined with a reboiler in order to reduce the transition time when the process is disturbed. In this way, a dynamic study was undertaken in a pilot column with ethanol and water, comparing the effects of a step disturbance in the reboiler and the same heat quantity in the intermediate tray of the column. The results showed that the use of the combined heat supply reduced the hydraulic delay in the distillation column and, consequently, the transition time. In this way, this study suggests that it is possible to use the heat distribution to control a distillation column using classical strategies and simple controllers, such as proportional-integral-derivatives (PID), and with this obtain faster responses.     

精馏塔釜立式热虹吸再沸器传热设计的优化

介绍提高立式热虹吸再沸器管内传热系数的计算方法,提出此传热系数与汽化率的关系;分析其设计的优化。     

直接接触式膜蒸馏的技术方案分析

分别介绍了多效膜蒸馏、太阳能膜蒸馏、热泵膜蒸馏三种典型技术方案的流程、工作原理和基本特点,并以产水量1000 kg/h为例,计算比较了三种技术方案的造水比、设备费用、运行能源费用、膜费用、总运行费用等关键技术经济指标。结果表明,多效膜蒸馏对运行操作温度较高的非热敏料液具有较好的应用优势;太阳能膜蒸馏对不要求连续操作,且太阳能资源丰富的场合较适用;热泵膜蒸馏可用于不同操作温度的料液,尤其是应用于操作温度较低的热敏料液时具有突出的优势。     

热敏物系精馏流程优化

采用大型流程模拟软件PRO/Ⅱ,对高沸点差热敏物系乙醇胺的精馏过程进行了模拟,讨论了塔内浓度分布的特点,提出了增加循环物流、侧线出料的优化流程方案,使MEA塔釜温度从168.8℃降至154.5℃,DEA塔釜温度从192.4℃降至175.7℃,显著降低了釜温,防止了釜液中热敏物料的分解,同时产品纯度保持在99%(质量分数)以上.结果表明,对于高沸点差热敏物系的分离,采用上述优化流程能够有效降低釜温,防止热解,并保证产品纯度要求.     

Study on a Continuous Heat Integrated Distillation Column

Abstract

A novel continuous heat integrated distillation column called a concentric column has been studied using computer simulation. It is shown that a concentric column is a novel implementation of a thermodynamically reversible distillation column and has a lower energy loss than an ordinary distillation column. Our studies show that a concentric column has reduced column height, since the stripping section is configured concentrically around the rectifying section, and uses less utilities than a conventional column.     

WJF型流化床干燥机应用于热敏性物料的研究

介绍了WJF型流化床干燥机的结构特点、运行条件。实例应用表明，对于热敏性物料WJF型流化床干燥机比常规的其它方法更容易达到预期的效果。初始湿含量65％、最终湿含量8％、产品温度要求低于60℃的纤维素饲料酶，经过流化床干燥机干燥后，产品品质符合要求。     

再沸器单根换热管外围壳程流场沸腾传热的数值模拟

以再沸器中的换热管为研究对象,建立单根换热管外部壳程流体的三维有限元模型,采用描述沸腾的RPI模型对再沸器中单根换热管外部壳程流场的沸腾传热进行计算,得到不同边界条件对体积含气率与沸腾传热系数的影响。计算结果表明:气体体积含气率沿换热管中心轴线的流动方向逐渐增大;出口截面体积含气率与入口速度成负相关,与入口温度和热通量成正相关;沸腾传热系数与热通量、入口速度和入口温度成正相关。