旋轉(zhuǎn)帶蒸餾塔的流體力學(xué)性能測試.pdf

1、旋轉(zhuǎn)帶蒸餾技術(shù)是基于蒸餾技術(shù)和真空技術(shù)在上個世紀(jì)中期發(fā)展起來的，最初用于分析，近幾年才發(fā)展成可以商業(yè)化分離的一種新型分離技術(shù)。這種技術(shù)具有等板高度值低、持液量小、壓降小、分離效率高等優(yōu)點，它能在高真空和高理論塔板數(shù)的條件下對液體狀態(tài)下沸點很近或具有熱敏性的混合物進行分離。蒸餾時旋轉(zhuǎn)帶在中空的塔中高速旋轉(zhuǎn)，通過帶片對塔壁面上液膜不斷的刮擦作用使氣液兩相不斷緊密接觸，增加表面更新速度，可以達到極佳的分離效果。然而，目前人們對旋轉(zhuǎn)帶蒸餾的流體

2、力學(xué)性能研究很少，率先對旋轉(zhuǎn)帶蒸餾裝置進行基礎(chǔ)理論研究，將會對了解這項先進的分離技術(shù)起到積極作用。 通過實驗考察了旋轉(zhuǎn)帶蒸餾塔內(nèi)由于液相的存在引起的壓降隨著旋轉(zhuǎn)帶轉(zhuǎn)速、液相速度和氣相速度的變化情況，并對塔內(nèi)不同流動狀態(tài)進行了分析研究，并分析所得數(shù)據(jù)得到恒持液量區(qū)、載液區(qū)壓降的計算式。用計算流體力學(xué)軟件Fluent模擬塔內(nèi)壓降值，比較模擬值與實驗值，可以看出模擬值與實驗值吻合良好。 通過實驗研究塔內(nèi)動持液量隨氣相速度、液相

3、速度、旋轉(zhuǎn)帶轉(zhuǎn)速等因素的變化；得出了氣相載點速度與旋轉(zhuǎn)帶轉(zhuǎn)速和液速的關(guān)系：隨著旋轉(zhuǎn)帶轉(zhuǎn)速的增大，在特定的液速下，氣相的載點速度會變小，在轉(zhuǎn)速較低時，這種趨勢更明顯；得出了塔內(nèi)恒持液量區(qū)、載液區(qū)動持液量計算式，并將模擬值與實驗值進行了比較，兩者吻合良好。 采用Fluent軟件對塔內(nèi)液體的停留時間分布進行模擬。對于現(xiàn)有設(shè)備，旋轉(zhuǎn)帶適宜的轉(zhuǎn)速為1000-2500rpm，在此范圍內(nèi)增加旋轉(zhuǎn)帶的轉(zhuǎn)速，液相的平均停留時間增大，塔壁面同一橫截