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。     

三角形螺旋填料旋转床气相压降特性

为深入了解三角形螺旋填料旋转床气相压降的影响因素及规律,以空气-水为实验物系进行了实验和模型研究。改变气、液流量及转速测定气相压降的实验结果表明,气体流量和转速的增大均使干、湿床气相压降增大;液体流量增大时湿床气相压降先减小,而后基本保持不变;该旋转填料床具有气相压降小、操作弹性大的优点。按照气相压降产生的机理,将其分为局部压降、离心压降、转子外内腔压降和填料主体压降4部分进行模型研究,其中用旋涡理论描述转子外内腔压降、用简化的模型描述填料主体压降是新提出的方法,且所建模型能较好地描述气相压降的规律。     

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     

规整丝网填料旋转填充床的气相压降特性及脱硫性能

采用空气-水体系,对装有4种不同规格规整丝网填料的旋转填充床的压降特性进行了实验研究,考察了转速、气体流量、液体流量等操作参数及填料特性对气相压降的影响规律,并与传统不锈钢波纹丝网填料旋转填充床压降进行了比较. 结果表明,装有规整丝网填料的旋转填充床压降可降低35%~70%. 进一步采用压降较低的规整丝网填料以(NH4)2SO3为吸收剂进行氨法脱硫性能研究,结果表明,随转子转速和(NH4)2SO3浓度增大,SO2脱除率升高;随进气口SO2浓度升高及气液比增大,SO2脱除率降低;SO2脱除率最高可达97%,可满足国家排放标准.     

蒸馏过程中旋转填料床的传质和流体力学特性

建立了一套完整的精馏实验装置,以甲醇-水溶液为物系,在常压、全回流操作条件下,研究了旋转填料床的传质和流体力学性能. 结果表明,旋转填料床的理论塔板数随超重力因子和气相动能因子的增大出现峰值,理论塔板高度最小为0.0109 m;气相压降随气相动能因子、超重力因子的增大而增大. 在实验基础上应用最小二乘法建立了旋转填料床的传质、压降实验关联式.     

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。     

旋转填充床除尘技术的研究

采用新型传质分离设备——旋转填充床研究其对发电厂燃煤飞灰的除尘性能。作为一种湿式除尘器，在气量200m^3/h，液量0．5～2．0m^3/h，转速900～l500r／min的条件下，旋转填充床显示出良好的颗粒捕集性能，总效率达99％以上，切割粒径范围在0．02～0．3μm，设备的气体压降较低。讨论了旋转填充床的除尘性能和压降行为，并解释了一些实验现象。     

折流式超重力旋转床转子结构对气相压降的影响

折流式超重力旋转床是继旋转填料床之后出现的一种新型高效的气液传质设备.今采用空气-水系统对折流式旋转床进行了气相压降实验,考查了折流式转子结构对气相压降的影响,建立了折流式旋转床干床气相压降的理论模型.实验结果表明:折流式旋转床转子结构对气相压降影响较大,在动静折流圈结构不变的情况下,动静盘垂直间距存在某一最优值,通过实验得到了实验中所用的折流式旋转床的最佳转子高度为90 mm,实验也验证了旋转床设计时采用的等通流面积原则是符合气体运动规律的;干床压降理论模型的计算结果与实验值符合较好,为建立湿床压降模型奠定了基础.     

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。     

旋转床内液体流动的实验研究

旋转床是一种强化传质与反应的高效分离设备。本文首次利用高速频闪摄影的办法对旋转床内液体流动进行了实验研究,得到了不同操作条件下,液体在填料空间呈现出的液滴、液膜和液线等形态照片,并测得填料主体区液滴尺寸,为旋转床流体流动和传质模拟及基础研究打下了基础。     

旋转填充床中湿法脱硝的研究

氮氧化物对环境和人体有很严重的伤害,随着法规对氮氧化物排放要求越来越严厉,脱硝问题越来越受到重视。今用臭氧预氧化模拟烟气中的氮氧化物,进而分别采用氢氧化钠和双氧水溶液作为吸收剂,在旋转填充床中进行氮氧化物的吸收研究,考察了操作条件及不同添加剂对脱硝率的影响。结果表明:脱硝率随着O3/NOx摩尔比、吸收剂浓度的增大而增大,随着气液比的增大而减小,而随着旋转床转速的增大,脱硝率先增大后减小。确定最优的工艺条件为O3/NOx摩尔比为0.6,吸收剂浓度为0.025 mol·L-1,旋转床转速为800 r·min-1,气液比为14:1,此时NaOH吸收剂的脱硝率可达到80%,H2O2吸收剂的脱硝率可达85%。在NaOH吸收剂中添加高锰酸钾、双氧水等氧化剂均能有效提高吸收过程的脱硝率。     

超重力旋转填料床应用研究进展

介绍了超重力旋转填料床的应用研究进展,列举了部分实际应用实例,并说明了其在工业上的应用潜力.超重力旋转填料床具有传质效率高、能耗低、占用空间小、运行成本低和操作方便等优点,已广泛应用于蒸馏、吸收、脱气、萃取等各种化工单元操作.     

超重力旋转填料床的有效比表面积

以CO2-NaOH为介质,研究了填料结构、超重力因子、液体流量和气体流量等对两种多孔板错流旋转床有效比表面积的影响规律.结果表明,不锈钢多孔波纹板的有效比表面积大于聚丙烯多孔板,不锈钢多孔波纹板填料利用周期性变化的波纹表面不仅可以有效利用填料自身的比表面积,而且可起到良好的雾化扩展比表面积的作用,使有效比表面积增大至2.66倍.对实验数据进行回归得出了两种填料结构有效比表面积的关联式,根据关联式计算的有效比表面值与实验值吻合较好.     

超重力旋转床中水脱氧过程的模型化研究

超重力旋转床是一种高效的强化传质和混合的新型设备。今提出了超重力旋转床中的水脱氧过程的传质模型,分别采用欧拉方法和拉格朗日方法对超重力旋转床中的气相和液滴的运动行为进行了数值模拟;在此基础上计算了液滴的传质系数,计算结果和实验结果符合较好,平均误差为7．9％。当超重力旋转床中液体存在的主体形式更接近于液滴时,模型计算结果误差减小。进一步讨论分析了液体和气体流量、转速以及填料内径的变化对于超重力旋转床体积传质系数的影响,分析表明旋转填料对液体剧烈地剪切破碎分散作用是强化传质过程的主要原因。     

Experimental Investigation of Pressure Drop Hysteresis in a Cocurrent Gas–Liquid Upflow Packed Bed

Extensive experimental work on hysteresis in a cocurrent gas–liquid upflow packed bed was carried out with three kinds of packings and the air–water system. However, only when packed with small glass beads (f1.4 mm) was the bed pressure drop hysteresis observed. Two more liquids with different liquid properties were employed to further examine the influence of parameters on pressure drop hysteresis. The similarity of pressure drop hysteresis in packed beds was concluded in combination of experimental evidence reported in literature.     

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。     

超重力反应器中甘氨酸钠吸收混合气体中CO_2的实验研究

CO2减排已经成为国际关注的热点问题。近年来,化学吸收法以其效率高、适应范围广、技术成熟等优点,逐渐占据主导地位。采用甘氨酸钠溶液为吸收剂,在超重力反应器中进行了CO2吸收实验,考察了转速、吸收液温度、吸收液浓度、气液比等对CO2吸收率的影响。结果表明:CO2的吸收率随着转速的增加而上升,当转速达到1000 r?min?1后,吸收率基本趋于稳定;CO2的吸收率随着吸收液温度的升高而升高,在90℃时可以达到83%以上;在实验范围内,CO2的吸收率随吸收液浓度的增加略有增加,随气液比的增加而逐渐降低并趋于稳定。     

Modelling of A Fluidized Bed Drier Using Artificial Neural Network

ABSTRACT

Proper modelling of a fluidized bed drier (FBD) is important to design model based control strategies. A FBD is a non-linear multivariable system with non-minimum phase characteristics. Due to the complexities in FBD conventional modelling techniques are cumbersome. Artificial neural network (ANN) with its inherent ability to “learn” and “absorb” non-linearities, presents itself as a convenient tool for modelling such systems.

In this work, an ANN model for continuous drying FBD is presented. A three layer fully connected feedfordward network with three inputs and two outputs is used. Backpropagation learning algorithm is employed to train the network. The training data is obtained from computer simulation of a FBD model from published literature. The trained network is evaluated using randomly generated data as input and observed to predict the behaviour of FBD adequately.     

基于离散相模型的旋转填充床内的流场分析

利用CFD软件Fluent初步模拟了旋转填充床(Rotating Packed Bed,RPB)内的流体流动.计算中气相采用RNGk-ε湍流模型,液相采用拉格朗日离散相模型(DPM).通过一定简化后建立了旋转填充床二维模型,考察了液体颗粒在填充床内的速度分布,以及转速对液体颗粒速度的影响.结果显示液滴速度随转速的增加而增加,转速对液滴径向速度的影响不大.此外还针对转速、气体进口速度对干床压降的影响做了一定的研究,发现压降随转速的增加而增加,但其影响没有气体进口速度对压降的影响明显.填料的内缘处存在剧烈的端效应,模拟结果表明,端效应区的湍动强度明显大于其他区域.     

旋转填充床传质及应用研究的新进展

旋转填充床(RPB)是一种新型高效的分离装置,该装置利用超重力场技术强化传质过程,在化工、环保、材料、生化等工业领域具有广泛的应用前景。本文概要地介绍了该装置的结构特点,国内外传质和应用研究的新进展。