新型立体喷射式复合塔板的流体力学与传质性能研究

摘要

复合塔板是开发设计新型塔板的重要设计思路之一，复合塔板综合了两种或者多种塔板结构，兼备它们各自的优点从而实现新型塔板更优异的性能。本课题根据复合塔板的设计构思开发出一种高效率、大通量的新型立体喷射式复合塔板，简称VSPT塔板。该塔板复合了板式塔板和规整填料，采用立体垂直帽罩结构，同时在帽罩上方引入规整填料来优化两相的接触，提高传质效率。
　　本课题主体实验设备是内径500mm板间距450mm的有机玻璃塔，采用空气-水物系对四种不同结构尺寸的新型立体喷射式复合塔板进行流体力学和传质性能研究。其中测试的塔板性能有干板、湿板的压降、塔板漏液、塔板雾沫夹带以及塔板上清液层高度等，塔板的传质性能研究采用空气．富氧水物系进行实验，研究帽罩侧壁的筛孔直径、规整填料类型以及两相负荷对该塔板性能的影响，并将该塔板和New VST塔板进行对比分析。
　　通过对实验数据的拟合回归，本文提出了新型立体喷射式复合塔板的干板、湿板压降的关联式，其关联式的计算值和实验值的相对偏差在±5％以内。根据压降产生的机理，利用塔板上各个结构的阻力加和，提出了干板压降的理论模型，且模型计算值和实验值的相对误差都不超过±10％。
　　新型立体喷射式塔板具有很低的压降、雾沫夹带也少、通量大以及传质性能高的特点，是一种性能优异的复合塔板。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 板式塔的发展现状

1．1．1 泡罩型塔板

1．1．2 筛孔型塔板

1．1．3 浮阀塔板

1．1．4 喷射型塔板

1．1．5 立体传质塔板

1．1．6 特殊塔板

1．1．7 复合式塔板

1．2 课题研究的内容与意义

1．2．1 新型立体喷射式复合塔板的设计

第二章 实验设备与流程

2．1 新型塔板的结构特点

2．2 实验条件

2．3 实验装置及流程描述

2．4 实验方法及内容

2．4．1 干板压降的测量

2．4．2 湿板压降的测量

2．4．3 雾沫夹带的测量

2．4．4 漏液的测量

2．4．5 传质效率的测量

第三章 实验结果与分析

3．1 清液层高度

3．1．1 实验数据

3．1．2 结果分析

3．2 干板压降

3．2．1 实验数据

3．2．2 结果分析

3．3 湿板压降

3．3．1 实验数据

3．3．2 结果分析

3．4 漏液

3．4．1 实验数据

3．4．2 结果分析

3．5 雾沫夹带

3．5．1 实验数据

3．5．2 结果分析

3．6 传质效率

3．6．1 实验数据

3．6．2 结果分析

3．7 VSPT塔板与New VST塔板的性能比较

3．7．1 干板压降对比

3．7．2 湿板压降对比

3．7．3 漏液对比

3．7．4 雾沫夹带对比

3．7．5 塔板效率对比

3．8 小结

第四章 压降模型

4．1 干板压降关联式拟合

4．2 湿板压降关联式拟合

4．3 干板压降理论模型

4．3．2 规整填料的干板压降

4．3．3 新型立体喷射式复合塔板的干板压降

4．4 小结

第五章 结论

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

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