本文關(guān)鍵詞：低氣液流速下三相固定床反應(yīng)器的流體力學(xué)行為與傳質(zhì)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三相固定床反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè),本文在低氣液流速下對(duì)三相固定床氣液并流向上和并流向下操作過程的流體力學(xué)行為與傳質(zhì)特性進(jìn)行了對(duì)比研究。實(shí)驗(yàn)在內(nèi)徑14 cm的圓柱形反應(yīng)器中進(jìn)行,氣速范圍為0.044-0.218 kg·m-2·s1,液速范圍為1.8～7.2kg·m-2·s-1,分別使用9.3 mm、4.0 mm、1.9 mm的球形填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),考察顆粒的尺寸效應(yīng)。利用電容層析成像系統(tǒng)(ECT)測定了床層持液量,發(fā)現(xiàn)并流向上過程中的持液量更大,并進(jìn)行量綱分析擬合,得到預(yù)測持液量的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。采用壓力變送器測定床層壓降,研究并流向下過程的壓降滯后現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)小填料的滯后環(huán)較大。采用脈沖示蹤法測定床層的停留時(shí)間分布,根據(jù)PD模型對(duì)比分析并流向上與向下過程的軸向返混情況。結(jié)果表明,氣液并流向上過程的平均停留時(shí)間長,且返混程度大。分別采用物理吸收法和化學(xué)吸收法測定了液相體積傳質(zhì)系數(shù)kLa與氣液相界比表面積a。結(jié)果表明：kLa和a均隨氣液流速增大而增大,其中向上流動(dòng)受氣速影響較大,向下流動(dòng)受液速影響明顯。顆粒尺寸越小,kLa與a越大。相同氣液流速下,向上流動(dòng)相比于向下流動(dòng),kLa高出45%,a高出75%。采用量綱分析法擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到kLa與氣液相Reynolds數(shù)、液相Weber數(shù)之間的關(guān)聯(lián)式。根據(jù)穩(wěn)定氣泡理論模型,得到預(yù)測氣液并流向上過程中a的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。
【關(guān)鍵詞】：三相固定床 持液量 壓降 軸向返混 氣液傳質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ021.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 前言11-13
• 第1章 文獻(xiàn)綜述13-24
• 1.1 流型分布13-15
• 1.1.1 固定床鼓泡反應(yīng)器13-14
• 1.1.2 涓流床反應(yīng)器14-15
• 1.2 床層持液量15-16
• 1.2.1 測量方法15-16
• 1.2.2 經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式16
• 1.3 床層壓降16-18
• 1.3.1 摩擦壓降關(guān)聯(lián)17
• 1.3.2 壓降滯后性17-18
• 1.4 軸向返混18-19
• 1.4.1 數(shù)學(xué)模型18-19
• 1.5 傳質(zhì)特性19-24
• 1.5.1 氣液傳質(zhì)理論19-20
• 1.5.2 傳質(zhì)參數(shù)的測定20-21
• 1.5.3 氣液相界比表面積的研究進(jìn)展21-22
• 1.5.4 氣泡聚并與破碎22-24
• 第2章 床層持液量與壓降24-36
• 2.1 確定氣液流速范圍24-26
• 2.1.1 FBR中的流型分布24-25
• 2.1.2 TBR中的流型分布25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分26-29
• 2.2.1 ECT裝置26-28
• 2.2.2 壓力變送器28
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)流程28-29
• 2.3 持液量研究結(jié)果與討論29-33
• 2.3.1 氣液流速對(duì)β_L的影響29-31
• 2.3.2 持液量徑向分布的研究31
• 2.3.3 填料尺寸對(duì)β_L的影響31-32
• 2.3.4 經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式32-33
• 2.4 床層壓降研究結(jié)果與討論33-36
• 2.4.1 氣液體積比對(duì)壓降的影響33
• 2.4.2 填料尺寸對(duì)壓降的影響33-34
• 2.4.3 壓降滯后34-36
• 第3章 軸向返混研究36-46
• 3.1 理論模型36-37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分37-38
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法37
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置流程37-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論38-46
• 3.3.1 停留時(shí)間分布38-41
• 3.3.2 平均停留時(shí)間t_m41-43
• 3.3.3 Peclet準(zhǔn)數(shù)43-46
• 第4章 三相固定床反應(yīng)器傳質(zhì)特性的實(shí)驗(yàn)研究46-58
• 4.1 液相體積傳質(zhì)系數(shù)的測定46-48
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法46
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置流程46-47
• 4.1.3 分析取樣47-48
• 4.2 氣液相界比表面積a的測定48-51
• 4.2.1 理論模型48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)原理及方法48-50
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)裝置流程50
• 4.2.4 分析取樣50-51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論51-58
• 4.3.1 氣液流速k_La的影響51-52
• 4.3.2 填料尺寸對(duì)k_La的影響52-53
• 4.3.3 量綱分析擬合k_La關(guān)聯(lián)式53-54
• 4.3.4 氣液流速對(duì)a的影響54-55
• 4.3.5 填料尺寸對(duì)a的影響55
• 4.3.6 氣泡大小55-56
• 4.3.7 經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式56-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58-59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩±期間發(fā)表的論文68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 楊雨清;孫詩煒;孔祥明;鐘思青;劉仲能;呂曉淵;程振民;;固定床鼓泡反應(yīng)器的流型與壓降的瞬態(tài)表征[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

2 張受謙，周大松，趙文，滕大為;氣液并流向上填充床流體力學(xué)特性[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào);1994年01期

3 張受謙;;氣液并流向上填充床及其進(jìn)展[J];青島化工學(xué)院學(xué)報(bào);1993年04期

  本文關(guān)鍵詞：低氣液流速下三相固定床反應(yīng)器的流體力學(xué)行為與傳質(zhì)特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：348528