短程蒸餾傳熱傳質(zhì)研究及其在廢潤(rùn)滑油再生中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:短程蒸餾傳熱傳質(zhì)研究及其在廢潤(rùn)滑油再生中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 短程蒸餾是一種高真空度條件下操作的新型分離技術(shù),具有蒸餾溫度低、加熱時(shí)間短、分離效率高等優(yōu)點(diǎn),,特別適用于高沸點(diǎn)、熱敏性和易氧化物系的分離,在食品、醫(yī)藥、油脂加工、香料生產(chǎn)等精細(xì)化工領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。刮膜式短程蒸餾器作為一種高效短程蒸餾設(shè)備,其刮板的攪動(dòng)增強(qiáng)了液膜表面的更新,強(qiáng)化了傳熱和蒸發(fā)過程,但同時(shí)又使得設(shè)備內(nèi)的液膜流動(dòng)及液膜內(nèi)的傳遞過程機(jī)理變得復(fù)雜。 本文詳細(xì)介紹了短程蒸餾過程的原理,指出短程蒸餾與分子蒸餾本質(zhì)上的區(qū)別,并對(duì)短程蒸餾技術(shù)的特點(diǎn)、設(shè)備類型與結(jié)構(gòu)、工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展以及傳熱傳質(zhì)模型的研究現(xiàn)狀等進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。 通過對(duì)刮膜式短程蒸餾器內(nèi)蒸餾過程的分析,指出在高真空下設(shè)備中殘留惰性氣體對(duì)蒸發(fā)過程的影響微弱,易揮發(fā)組分的蒸發(fā)阻力主要來自于組分在液膜中的擴(kuò)散;在此基礎(chǔ)上,建立傳熱和傳質(zhì)模型,得到了液膜內(nèi)的傳熱傳質(zhì)微分方程,采用差分方法對(duì)微分方程及其邊界條件進(jìn)行離散化處理并編制了數(shù)值求解程序;以DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)和DBS(癸二酸二丁酯)二元混合物為物料進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得了蒸發(fā)器內(nèi)液膜的溫度、濃度分布以及蒸發(fā)速率,并分析討論了進(jìn)料溫度、進(jìn)料量、初始濃度等參數(shù)的影響。 最后,利用一級(jí)薄膜蒸發(fā)和兩級(jí)短程蒸餾工藝對(duì)廢潤(rùn)滑油進(jìn)行了再生回收工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn),將柴油、汽油等輕油以及潤(rùn)滑油餾分分別蒸餾出來,而大部分膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、碳垢存在于殘?jiān),試?yàn)得到的再生潤(rùn)滑油符合基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn),回收率達(dá)到75%,達(dá)到廢潤(rùn)滑油再生的目的;同時(shí)再生過程中沒有酸洗、堿中和等工序,不產(chǎn)生酸渣、二氧化硫等二次污染,是一種清潔環(huán)保的廢潤(rùn)滑油再生工藝。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果和模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析表明,兩者吻合較好,短程蒸餾過程傳熱傳質(zhì)模型具有一定的可靠性。
【關(guān)鍵詞】:短程蒸餾 刮膜蒸餾器 傳熱傳質(zhì) 數(shù)值模擬 廢潤(rùn)滑油 再生
【學(xué)位授予單位】:四川大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:TE626.3
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-8
- 第一章 緒論8-28
- 1.1 分離技術(shù)概述8-9
- 1.1.1 機(jī)械分離過程8
- 1.1.2 傳質(zhì)分離過程8-9
- 1.2 分子蒸餾基本原理9-12
- 1.2.1 分子蒸餾的基本概念9-10
- 1.2.2 影響分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的因素10-11
- 1.2.3 分子蒸餾過程11-12
- 1.2.4 分子蒸餾工程應(yīng)用問題12
- 1.3 短程蒸餾基本原理12-14
- 1.4 短程蒸餾的優(yōu)點(diǎn)14-15
- 1.5 短程蒸餾設(shè)備的發(fā)展15-17
- 1.6 刮膜式短程蒸餾器的結(jié)構(gòu)17-21
- 1.6.1 分配盤17-18
- 1.6.2 刮膜器18-20
- 1.6.3 脫氣裝置20-21
- 1.7 短程蒸餾的應(yīng)用21-22
- 1.8 短程蒸餾過程的傳熱和傳質(zhì)模型研究22-26
- 1.8.1 間歇釜式短程蒸餾器22-23
- 1.8.2 降膜式短程蒸餾器23-24
- 1.8.3 離心式短程蒸餾器24-25
- 1.8.4 刮膜式短程蒸餾器25-26
- 1.9 本文的主要研究?jī)?nèi)容26-28
- 第二章 短程蒸餾過程的傳熱與傳質(zhì)研究28-52
- 2.1 刮膜式短程蒸餾器內(nèi)的過程分析28-29
- 2.2 刮膜式短程蒸餾傳熱與傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型29-31
- 2.3 液膜傳熱傳質(zhì)微分方程的離散化31-34
- 2.3.1 傳熱微分方程的離散33
- 2.3.2 傳熱微分方程邊界條件的離散33-34
- 2.3.3 濃度微分方程的離散34
- 2.3.4 濃度微分方程邊界條件的離散34
- 2.4 雙組分溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的數(shù)值模擬34-42
- 2.4.1 刮膜式短程蒸餾器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)34-35
- 2.4.2 DBP-DBS的物性參數(shù)35-36
- 2.4.3 模擬計(jì)算程序36-42
- 2.5 模擬結(jié)果與分析42-51
- 2.5.1 液膜溫度分布42-44
- 2.5.2 液膜濃度分布44-47
- 2.5.3 蒸發(fā)速率的分布47-49
- 2.5.4 蒸發(fā)量的分布49-51
- 2.6 小結(jié)51-52
- 第三章 短程蒸餾在廢潤(rùn)滑油再生中的應(yīng)用52-70
- 3.1 潤(rùn)滑油組成和分類52-53
- 3.1.1 礦物潤(rùn)滑油52
- 3.1.2 合成潤(rùn)滑油52-53
- 3.2 潤(rùn)滑油的理化性能指標(biāo)53-54
- 3.3 廢潤(rùn)滑油再生利用的意義54-55
- 3.4 國內(nèi)外廢潤(rùn)滑油的再生利用現(xiàn)狀55-58
- 3.4.1 國外廢潤(rùn)滑油再生加工情況55-57
- 3.4.2 國內(nèi)廢潤(rùn)滑油再生加工情況57-58
- 3.5 短程蒸餾再生廢潤(rùn)滑油工藝試驗(yàn)58-65
- 3.5.1 主要設(shè)備59
- 3.5.2 試驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)要求59-60
- 3.5.3 試驗(yàn)溫度的確定60-61
- 3.5.4 廢潤(rùn)滑油預(yù)處理61
- 3.5.5 短程蒸餾再生廢潤(rùn)滑油工藝61-63
- 3.5.6 再生潤(rùn)滑油的精制63-65
- 3.6 實(shí)驗(yàn)的傳熱和傳質(zhì)模擬65
- 3.7 試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的關(guān)聯(lián)和討論65-68
- 3.8 再生潤(rùn)滑油的檢測(cè)結(jié)果68
- 3.9 小結(jié)68-70
- 第四章 總結(jié)與展望70-72
- 4.1 本文工作總結(jié)70-71
- 4.2 工作展望71-72
- 符號(hào)說明72-73
- 參考文獻(xiàn)73-79
- 碩士在讀期間科研成果79-81
- 致謝81
【引證文獻(xiàn)】
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