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(guò)程因刮膜器的存在具有特殊優(yōu)勢(shì)，因此廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)食品、藥物，分離提純聚合物，分離回收熱敏性物質(zhì)等方面。近些年，對(duì)刮膜式分子蒸餾過(guò)程的研究主要集中在液體的流動(dòng)狀態(tài)、液膜厚度、平均停留時(shí)間，蒸發(fā)效果、氣相的流動(dòng)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(guò)程氣液兩相傳質(zhì)存在的狀態(tài)下的傳熱特性，能夠完善對(duì)刮膜式分子蒸餾的認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步優(yōu)化刮膜式分子蒸餾過(guò)程提供參考和方向。
　　CFD軟件可以數(shù)值

2、計(jì)算流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，廣泛應(yīng)用于液體的流動(dòng)和傳熱過(guò)程復(fù)雜，難直接測(cè)量的情況。因此，利用CFD軟件，并編寫用戶自定義函數(shù)(UDF)，研究刮膜式分子蒸餾過(guò)程傳質(zhì)存在時(shí)的傳熱特性；結(jié)構(gòu)化蒸發(fā)壁面，進(jìn)行優(yōu)化，并將結(jié)果與光滑蒸發(fā)壁面進(jìn)行對(duì)比。
　　對(duì)刮膜式分子蒸餾過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，在不同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、進(jìn)料量、蒸發(fā)壁面溫度情況下，得到充分發(fā)展的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，分析得到如下結(jié)論：刮膜器的刮擦作用對(duì)液體的周向速度影響最大，促使液體的局部產(chǎn)生渦流、螺旋

3、性變化；在刮膜器刮擦的位置局部Nu數(shù)明顯增大，是平均Nu數(shù)增大的重要因素。隨著轉(zhuǎn)速的增加，液體受到刮擦的周期減小，液膜表面達(dá)到的動(dòng)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(shù)變化趨勢(shì)均先增大后減小。進(jìn)料量增加，液膜表面溫度的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定溫度減小，但Nu數(shù)增加；蒸發(fā)壁面溫度增加，平均Nu數(shù)明顯增加；適當(dāng)?shù)靥岣咿D(zhuǎn)速，升高蒸發(fā)壁面溫度都會(huì)加快輕組分的蒸發(fā)。
　　對(duì)刮膜式分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)壁面添加微型凸起