高壓下規(guī)整填料塔的計算傳遞和傳質(zhì)性能.pdf

1、為加強對高壓下規(guī)整填料塔的傳質(zhì)機理的研究，在內(nèi)徑為150mm的填料塔內(nèi)，分別測試了0.70、1.10、1.30、1.50、1.70和1.90MPa（絕壓）六個操作壓力下Mellapak350Y型金屬板波紋規(guī)整填料的傳質(zhì)性能，實驗為全回流，測試物系為正丁烷/異丁烷混合物，液相的負荷范圍為10.45～67.14m3/（㎡·h）。實驗測得填料的等板高度的數(shù)值在0.15～0.61m之間。分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：在0.70～1.70MPa的操作壓力范圍

2、內(nèi)，當壓力一定時，隨著Fv因子的增加，填料的效率增大；而在1.90MPa時，填料的效率在液泛前的一段操作范圍內(nèi)發(fā)生惡化。 建立了三維CFD模型，對規(guī)整填料內(nèi)液相單相流流場進行了模擬。為了驗證模擬計算的結(jié)果，利用三維LDV技術(shù)對規(guī)整填料內(nèi)液相單相流流場進行了測量。實驗結(jié)果表明，本文提出的模型能夠較好地模擬流體的流動趨勢。這說明CFD模型能夠較好的模擬規(guī)整填料內(nèi)的單相流動行為。在此基礎(chǔ)上，對加壓下內(nèi)徑為150mm的填料塔內(nèi)氣相單相流

3、的返混行為進行了模擬，操作壓力范圍為0.30～1.80MPa，并將其結(jié)果與實驗值進行了對比。計算結(jié)果表明，模型預測的氣相返混系數(shù)與實驗測量值的趨勢一致，但在數(shù)值上偏小。 在上述研究的基礎(chǔ)上，采用VOF法初步建立了加壓下規(guī)整填料塔內(nèi)氣、液兩相逆流流動模型，模擬物系和條件均與高壓精餾實驗一致。模型中考慮了影響液膜流動的兩個重要作用力：表面張力和氣、液相間作用力。根據(jù)模型計算了不同操作壓力以及不同氣相Fv因子下填料內(nèi)氣、液相的流動過程