刮膜式分子蒸餾器傳熱特性及優(yōu)化.pdf

1、刮膜式分子蒸餾過程因刮膜器的存在具有特殊優(yōu)勢，因此廣泛應用于生產食品、藥物，分離提純聚合物，分離回收熱敏性物質等方面。近些年，對刮膜式分子蒸餾過程的研究主要集中在液體的流動狀態(tài)、液膜厚度、平均停留時間，蒸發(fā)效果、氣相的流動狀態(tài)等方面，較少涉及刮膜式分子蒸餾的傳熱特性。因此，研究刮膜式分子蒸餾過程氣液兩相傳質存在的狀態(tài)下的傳熱特性，能夠完善對刮膜式分子蒸餾的認識，為進一步優(yōu)化刮膜式分子蒸餾過程提供參考和方向。
　　CFD軟件可以數值

2、計算流體的運動狀態(tài)，廣泛應用于液體的流動和傳熱過程復雜，難直接測量的情況。因此，利用CFD軟件，并編寫用戶自定義函數(UDF)，研究刮膜式分子蒸餾過程傳質存在時的傳熱特性；結構化蒸發(fā)壁面，進行優(yōu)化，并將結果與光滑蒸發(fā)壁面進行對比。
　　對刮膜式分子蒸餾過程進行模擬計算，在不同的轉子轉速、進料量、蒸發(fā)壁面溫度情況下，得到充分發(fā)展的溫度場和速度場，分析得到如下結論：刮膜器的刮擦作用對液體的周向速度影響最大，促使液體的局部產生渦流、螺旋

3、性變化；在刮膜器刮擦的位置局部Nu數明顯增大，是平均Nu數增大的重要因素。隨著轉速的增加，液體受到刮擦的周期減小，液膜表面達到的動態(tài)穩(wěn)定溫度Tdst先增大，后減小，溫度變化趨于平緩；溫度梯度、速度梯度、平均Nu數變化趨勢均先增大后減小。進料量增加，液膜表面溫度的動態(tài)穩(wěn)定溫度減小，但Nu數增加；蒸發(fā)壁面溫度增加，平均Nu數明顯增加；適當地提高轉速，升高蒸發(fā)壁面溫度都會加快輕組分的蒸發(fā)。
　　對刮膜式分子蒸餾設備的蒸發(fā)壁面添加微型凸起