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。     

新型网架规整填料的传质性能

对一种新型网架规整填料用于萃取时的传质效率进行了实验研究。在Φ50mm的填料萃取塔中,选用煤油–苯甲酸–水和30%TBP(煤油)–乙酸–水两种不同界面张力的物系,测定了该填料和Φ10mm的鲍尔环填料在不同操作条件下的表观传质单元高度。扣去影响因素,网架填料的表观传质单元高度至少会比鲍尔环填料低25%,而网架填料的堆积密度仅为鲍尔环的38%。同时对影响传质的因素进行了分析,并针对该填料的特点,提出了优化设计原则。     

规整填料在高压精馏条件下的传质性能

Performance of Mellapak 250Y and 350Y corrugated structured packing in distillation applications at pressures ranging from 0.3 to 2.0MPa is analysed by using HTU-NTU method.These data are obtained in distillation column with 0.15m diameter operated with n-butane/n-pentane system at total reflux.In considering the axial backmixing effects.the height of an overall gas phase transfer unit,HTUOG,is divided into two parts.One part represents the height of an overall gas phase transfer unit,without backmixing, designated as HUTOG,and the other part,designated as the height of a backmixing unit(HBUO),accounts for the backmixing effects.The HTUOG is evaluated from the measured concentration profile of n-butane in liquid phase.The HBUO obtained experimentally is correlated in terms of the properties of the materials being separated and the equivalent diameter of the structured packing.Our result shows that HBUO varies from 0.12 to 0.34m as pressure increases from 1.0 to 1.9MPa.It indicates that the overall efficiency of the structured packing decreas gradually at high pressure,as a result of the vapor backmixing.     

规整填料和散堆填料传质性能比较

通过对苯 -甲苯精馏传质系数的计算 ,比较了规整填料 ( 2 5 0 Y)和散堆填料 ( 5 0 #鲍尔环 )的传质性能。结果表明 ,规整填料的传质性能优于散堆填料。这一优势主要得益于前者的比表面积远大于后者。若以传质系数 k L、k G来比较 ,新型散堆填料要强于规整填料。如何提高规整填料单位面积的传质强度是新型规整填料发展的重要方向     

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…     

一种用于液液萃取的网架规整填料

通过一种新型网架规整填料与Φ12mm的鲍尔环填料的萃取对比试验,测定了该填料和Φ12mm的鲍尔环填料在不同操作条件下的表观传质单元高度,论述了该填料在液液萃取应用上的高效性,并对其工业化应用进行了展望。     

规整填料传质性能计算的研究进展

综述了规整填料传质性能的计算方法和模型,并对这些模型的理论基础和适用条件进行了分析和比较。归纳了近年来对于传统规整填料传质模型的修正和扩展,并对影响传质性能的有效比表面积的经验关联式进行了讨论,指出了规整填料传质性能研究方面进一步的探索方向和应改进的若干问题。     

新型垂直板规整填料流体力学及传质性能

采用氧解吸实验,在直径190 mm的有机玻璃塔内,液相喷淋密度10～38 m³·m^-2·h^-1,F因子0.2～3.2 m·s^-1·（kg·m^-3）^0.5的实验条件下测定了一种新型垂直板规整填料的流体力学及传质性能。实验结果表明：垂直板填料的操作压降及传质性能均显著优于商业波纹填料。通过与几种经改进的250型波纹填料相比发现,两者泛点F因子整体上相当;在较高液体喷淋密度下,垂直板填料传质性能及压降均高于改进250型波纹填料;在低喷淋密度下,垂直板填料可实现压降低于改进250型波纹填料,而两者传质性能相当。此外,对填料结构改进对其性能的影响进行了单因素考察。     

金属板波纹规整填料在CO_2吸收塔中的传质性能

开发高效规整填料,有利于降低CO2捕集过程的能耗和成本。文章在直径200 mm的填料塔中,使用氢氧化钠水溶液吸收空气中微量CO2的方法研究了金属板波纹规整填料的传质性能,测定了具有不同几何参数的规整填料的有效传质面积。实验结果表明:随着气液相流量的增加,有效传质面积逐渐增大,且气相流量的影响相对较大。当气液流量达到一定值时,有效传质面积会超过填料的比表面积。而填料几何参数对有效传质面积也有较大的影响。当波纹倾角α=30°,波纹齿顶角β=75°时,有效传质面积较大。而且α对有效传质面积的影响较β大。在同时考虑气液相流速的影响的基础上,文章提出了新的有效传质面积的关联式,计算值与实验值吻合较好。     

新型板网填料传质性能的研究

在５００ｍ ｍ 冷模实验塔内对２５０ Ｙ 型填料进行氧解吸试验,结果表明三层板网复合填料的分离效率明显高于单层板网填料,尤其在液气比低的工况下,效率可以倍增,和广泛应用的金属 Ｍｅｌｌａｐａｃ填料相比,板网复合填料的分离效率能高３０％ 左右。     

Mass transfer in structured corrugated packing

The performance of structured corrugated packing has been simulated by establishing mechanistic models for liquid distribution, liquid flow on the packing surface and mass transfer. The models were used to investigate the effect of packing height, liquid load, initial maldistribution as well as differing initial distribution and solid-liquid contact angle on the packed column performance. Wetted surface area is the primary value of interest and the simulated results compare very well with those predicted by Onda (1968). The results clearly demonstrate that the wetted surface area is a strong function of the solid-liquid contact angle. Other predicted values such as mass transfer coefficients and overall height of a transfer unit show reasonable agreement with published data.     

表面改性塑料填料流体力学及传质性能研究

采用新的塑料波纹填料改性方法,有效改善填料成膜性,与同等条件下商业填料进行对比。采用氧解析实验,在直径190 mm的有机玻璃塔内,液相喷淋密度10—36 m3/(m2·h),F因子0.2—3(m/s)·(kg/m3)0.5的实验条件下测定了改性填料及商用填料的流体力学及传质性能。实验结果表明:当液体喷淋密度为10,24,36 m3/(m2·h)时,在相同的F因子下,改性填料的液相传质单元高度Ho L较商用填料分别降低了29.50%,23.00%以及23.95%,同时改性后压降也相应为商用填料的85.37%,89.71%和88.35%。表明该改性方法在低喷淋密度下对塑料填料性能提升显著。此外,对实验填料的Ho L、压降进行了关联,采用狭通道液膜波动理论对填料塔内部液泛进行了探讨,为塑料填料的工业应用提供了设计基础。     

Interfacial mass transfer in stripping of phenylalanine in a liquid-liquid extraction process

Stripping of L-phenylalanine from organic phase containing ALIQUAT 336 (tri-octyl-methyl-ammonium chloride) as complexing agent was studied using a stirred transfer cell. The study investigated the effects of concentration of the stripping agent, potassium chloride, in strip solution and temperature on mass transfer rates. A two-film model based on organic and aqueous phases mass transfer resistances was proposed to estimate mass transfer coefficients and it predicted adequately the experimental time-concentration data at different conditions studied. A comparison of mass transfer coefficients for stripping and previously published results on extraction for the same system was made.     

A dimensionless model for predicting the mass‐transfer area of structured packing

The mass‐transfer area of nine structured packings was measured in a 0.427 m ID column via absorption of CO₂ from air into 0.1 kmol/m³ NaOH. The mass‐transfer area was most strongly related to the specific area (125–500 m²/m³), and liquid load (2.5–75 m³/m²·h). Surface tension (30–72 mN/m) had a weaker but significant effect. Gas velocity (0.6–2.3 m/s), liquid viscosity (1–15 mPa·s), and flow channel configuration had essentially no impact on the mass‐transfer area. Surface texture (embossing) increased the effective area by 10% at most. The ratio of mass‐transfer area to specific area (a_e/a_p) was correlated within the limits of ±13% for the entire experimental database ${{a_{\rm{e}} } \over {a_{\rm{p}} }}= 1.34 \left[ {\left( {{{\rho _{\rm{L}} } \over \sigma }} \right)g^{1/3} \left( {{Q \over {L_{\rm{p}} }}} \right)^{4/3}} \right]^{\,0.116}$ . © 2010 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2010     

气-液-液萃取传质效率的研究

在液-液萃取过程中,提高分散相的表面更新速率可有效提高萃取的传质效率.研究发现,在萃取过程中使用气体搅拌可以增加液液之间的接触面积,促进液相内的湍动和循环.据此,本文在气-液-液萃取条件下对不同填料的传质性能进行了测定.实验表明,通入气相后分散相液滴呈现稳定的“油包气”空心状态,这种结构大大降低了分散相液滴的传质层厚度,减小了传质距离,极大地强化传质效率.在适宜气速下,气-液-液萃取效率较传统萃取效率提高20％～40％.通过与散装填料对比,发现规整填料更利于强化萃取效果,传质效率提高约50％.     

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。     

经过表面处理的BHB250Y型填料在液液萃取中的应用

研究了规整填料的形状和特点,提出了合理改进方法,对填料表面进行光滑处理,应用于液液萃取单元操作中,采用新填料,提高了分离效率,解决了原来因分离物系中含有固体颗粒和杂质而堵塔的难题。结果表明,新填料到达了提高产量、提高分离效率以及克服堵塔的效果,带来了很好的经济和环境效益。     

小波纹齿角梯形规整填料实验研究

规整填料在过程工业中得到广泛的应用,但近年来性能改进不大,因此它的强化研究具有重要意义。文中在1套全自动的50 mm内径的精馏塔内,用乙醇-正丙醇体系对小波纹齿角梯形规整填料的流体力学和传质性能进行了研究,并与相同比表面积的Mellapak填料进行了比较。实验表明,小波纹齿角梯形规整填料单位床层压降可减小30%,同时传质效率提高了16%。小齿角梯形规整填料综合性能优良,是一种有广泛应用前景的新型波纹规整填料。     

塑料异型矩鞍填料的流体力学及传质性能研究

在内径300 mm塔中,以空气-氨-水为物系,对开发出的一种新型塑料散装填料———异型矩鞍填料的流体力学及传质性能进行了研究。获得了该填料的几何特性、流体力学性能及传质性能数据,并通过对实验数据的回归分析,得出了填料层压降Δp/Z、泛点填料因子F及气相总传质单元高度HOG的关联式。研究结果表明,塑料异型矩鞍填料具有通量大、压降低、气液分布均匀及传质性能优良等优点。