針對(duì)熱敏物料精餾的降液式再沸器的研究.pdf

1、針對(duì)熱敏物料精餾的降液式再沸器針對(duì)熱敏物料精餾的降液式再沸器的研究研究Studyonfallingliquidreboilerfdistillationofheatsensitivematerials學(xué)科專業(yè)：制藥工程研究生：王彩嬌指導(dǎo)教師：白鵬教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一五年五月摘要目前，在工業(yè)生產(chǎn)中熱敏物料的分離和純化方法主要是精餾，但熱敏物料的汽化裝置容易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞的現(xiàn)象。因此，本文提出一種新型再沸器降液再沸器，并對(duì)降液再沸器內(nèi)

2、流體分布不均勻問題和降液管內(nèi)強(qiáng)化傳熱問題進(jìn)行了研究。首先，本文對(duì)降液再沸器流體分布不均勻性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，考察了不同流量下，圓錐形導(dǎo)流件的結(jié)構(gòu)和位置對(duì)降液再沸器流體分布不均勻系數(shù)ξ的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)降液式再沸器的封頭內(nèi)充滿液體時(shí)，在封頭內(nèi)加入適當(dāng)?shù)膱A錐形導(dǎo)流件有利于流體的均勻分布。在七種導(dǎo)流件中，當(dāng)導(dǎo)流件的圓錐角角度為120度、底邊直徑的大小為封頭內(nèi)徑的0.5倍、導(dǎo)流件頂端距離封頭進(jìn)液管管口的豎直高度為封頭總高度的0.1倍時(shí)，導(dǎo)流

3、件的導(dǎo)流效果較好，此時(shí)各個(gè)流量下降液管內(nèi)分布不均勻系數(shù)ξ減小了54%~69%，(qiq)maxq的最大值為3.21%，壓降增大了4.3%~16.7%。其次，為了研究降液管內(nèi)的強(qiáng)化傳熱，本文通過FLUENT建立了內(nèi)置連續(xù)扭帶和間斷扭帶的降液管模型，模擬了單管內(nèi)流動(dòng)和傳熱特性，考察了內(nèi)置不同扭帶時(shí)管內(nèi)傳熱的努賽爾準(zhǔn)數(shù)、阻力因子和傳熱效果綜合評(píng)價(jià)因子（PEC）的變化。由模擬結(jié)果可知，當(dāng)以水為工作介質(zhì)并且降液管管內(nèi)雷諾數(shù)在9952~59712之

4、間時(shí)，連續(xù)扭帶管與光滑管相比管內(nèi)傳熱系數(shù)和阻力系數(shù)均增大，但是PEC均小于1。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的根本原因是流動(dòng)阻力過大。因此，減小阻力系數(shù)可以提高內(nèi)置連續(xù)扭帶降液管管內(nèi)流體的綜合傳熱效果。與連續(xù)扭帶相比，內(nèi)置間斷扭帶的降液管管內(nèi)傳熱系數(shù)和阻力均有所減小，但是傳熱綜合效果評(píng)價(jià)指標(biāo)PEC均增大。當(dāng)間斷扭帶的間斷距離為節(jié)距的2倍時(shí)，管內(nèi)傳熱的PEC為1.05~1.33，有效地提高了綜合傳熱效果。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：熱敏物料降液再沸器液體分布模擬強(qiáng)化傳