發(fā)布時(shí)間：2021-05-06 18:59

　　篩板塔是化學(xué)工業(yè)中一種常見的塔板形式。傳統(tǒng)的錯流篩板在操作時(shí)壓降較大,塔板上液相回流嚴(yán)重。為了提高塔的穩(wěn)定性和傳質(zhì)效率,本文提出了一種同向階梯形等間距側(cè)壁開孔折疊形式的新型篩板塔盤結(jié)構(gòu)。該塔板將傳統(tǒng)篩板經(jīng)過折疊形成多個(gè)斜面的階梯結(jié)構(gòu),篩孔均勻分布在同向的斜面?zhèn)缺谏稀Ｍㄟ^側(cè)壁篩孔的氣相對液相產(chǎn)生導(dǎo)流作用,消除液相在塔板上的回流現(xiàn)象,改善塔板上的氣液流動狀況。首先使用3D打印技術(shù)制造和加工了折疊篩板塔板（FST）和普通篩板塔板（ST）,以空氣-水為工質(zhì),在直徑為Φ300mm的有機(jī)玻璃塔中進(jìn)行了冷模實(shí)驗(yàn)研究,對比考察了折疊篩板與普通篩板的壓降、清液層高度和泡沫層高度等流體力學(xué)性能。然后通過CFD模擬建立了折疊篩板塔和普通篩板塔的物理模型和數(shù)學(xué)模型,以清液層高度為驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),模擬計(jì)算結(jié)果用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證其可靠性。然后對直徑Φ600mm的折疊篩板塔和普通篩板的氣液兩相流動進(jìn)行了三維模擬,以塔盤回流強(qiáng)度、壓降、清液層高度、泡沫層高度等參數(shù)為表征手段考察了塔板的流體力學(xué)性能。結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)下氣相對塔板上的液相起導(dǎo)流作用,顯著減少塔板上超過90%的液相回流,降低50%的清液層高度,減少30%的濕板壓降。最... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 篩板塔的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 篩板上氣液兩相的流動狀態(tài)
        1.1.2 篩板塔的分類
    1.2 塔板的流體力學(xué)性能
        1.2.1 塔板壓降
        1.2.2 清液層高度和泡沫層高度
        1.2.3 塔板上的偏流和橫向返混
        1.2.4 塔板間的縱向返混
    1.3 計(jì)算流體力學(xué)及其在精餾塔板研究中的應(yīng)用
        1.3.1 計(jì)算流體力學(xué)求解的一般步驟
        1.3.2 計(jì)算流體力學(xué)在精餾領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 折疊篩板的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 塔板的加工以及結(jié)構(gòu)尺寸
        2.2.1 塔板的加工
        2.2.2 塔板的結(jié)構(gòu)尺寸
    2.3 實(shí)驗(yàn)測量方法
    2.4 實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)方案
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.5.1 氣液流量對塔板壓降的影響
        2.5.2 氣液流量對清液層高度的影響
        2.5.3 氣液流量對泡沫層高度的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 折疊篩板和普通篩板的數(shù)值模擬
    3.1 物理模型的和數(shù)學(xué)模型的建立
        3.1.1 CFD物理模型的建立
        3.1.2 氣液兩相流CFD數(shù)學(xué)模型的建立
        3.1.3 邊界條件的設(shè)定
    3.2 模型的驗(yàn)證
    3.3 模擬結(jié)果與討論
        3.3.1 折疊篩板與普通篩板氣相對比
        3.3.2 折疊篩板和普通篩板上的液相回流
        3.3.3 氣液相分率云圖
        3.3.4 壓降
        3.3.5 清液層高度
        3.3.6 泡沫層高度
    3.4 本章小結(jié)
第4章 折疊篩板的優(yōu)化
    4.1 折疊篩板的物理結(jié)構(gòu)參數(shù)
    4.2 模擬結(jié)果與討論
        4.2.1 壓降
        4.2.2 清液層高度
        4.2.3 泡沫層高度
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
符號說明
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3172452