新型規(guī)整填料的開發(fā)及其流體力學(xué)行為的研究.pdf

1、規(guī)整填料作為填料塔內(nèi)氣液接觸傳質(zhì)的核心構(gòu)件，具有壓降低、通量大、分離效率高的優(yōu)良特點。其結(jié)構(gòu)決定了塔內(nèi)氣液兩相的流體力學(xué)行為，進而影響系統(tǒng)的傳遞效率。因而開發(fā)具有優(yōu)良流體力學(xué)性能的規(guī)整填料一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的課題。
　　開窗導(dǎo)流式規(guī)整填料是在板波紋填料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種具有高效傳質(zhì)效率的新型結(jié)構(gòu)。本文基于開窗導(dǎo)流結(jié)構(gòu)提出了兩種不同的新型規(guī)整填料Winpak-C和交錯式規(guī)整填料（Staggered Winpak），并分別對其

2、流體力學(xué)性能進行實驗研究。
　　本文首先對模塊化催化規(guī)整填料Winpak-C進行壓降、持液量的測試，并通過對實驗數(shù)據(jù)的處理，得出關(guān)于預(yù)測Winpak-C填料壓降、持液量的理論模型。然后，在直徑為400 mm的冷模塔中對Winpak-C填料進行停留時間分布的測試，并利用軸向擴散流動模型計算得到Winpak-C填料的軸向擴散系數(shù)。
　　為了更深入地了解液相在Winpak-C催化劑包內(nèi)的擴散性能，單獨針對三種不同結(jié)構(gòu)的催化劑包進行

3、停留時間分布實驗。并采用二維的流動擴散模型對液相橫向和縱向擴散系數(shù)進行定量地描述，進而分析比較液相在三種催化劑包內(nèi)的橫、縱向擴散能力。
　　本文提出了一種降低規(guī)整填料壓降、提高氣液流動通量的交錯式結(jié)構(gòu)。應(yīng)用空氣-水系統(tǒng)對三種不同盤高度的交錯式開窗導(dǎo)流填料進行冷模實驗，研究分析其流體力學(xué)性能，并與常規(guī)開窗導(dǎo)流填料進行對比。結(jié)果表明，交錯式的結(jié)構(gòu)能有效地降低塔壓降，提高通量。同時，本文在LEVA模型和Bain-Hougen模型基礎(chǔ)上，