錯流與逆流旋轉(zhuǎn)填料床氣相壓降性能研究.pdf

1、錯流與逆流旋轉(zhuǎn)填料床已成功應(yīng)用于氣體吸收、吹脫、除塵等氣液接觸過程。在這些過程中氣相壓降直接關(guān)系到氣相輸送動力的大小,是旋轉(zhuǎn)填料床選型與設(shè)計(jì)時必須考慮的重要指標(biāo)。現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的氣相壓降模型及實(shí)驗(yàn)結(jié)果通用性差,對旋轉(zhuǎn)填料床的選型與工程化設(shè)計(jì)指導(dǎo)意義不大。針對此問題,本文開發(fā)了兩臺轉(zhuǎn)子規(guī)格相近的錯流與逆流旋轉(zhuǎn)填料床,采用超重力因子、氣速、液體噴淋密度作為影響因素對兩種結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)填料床的氣相壓降進(jìn)行模型化和實(shí)驗(yàn)研究,并將兩者進(jìn)行了對比分析,得到

2、一些有益的研究結(jié)果,為旋轉(zhuǎn)填料床的選型與工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　在氣相壓降的模型化研究中,將旋轉(zhuǎn)填料床的氣相壓降分為了進(jìn)口段壓降、離心壓降、截面變化引起的壓降、摩擦壓降、液體引入引起的壓降以及出口段壓降。經(jīng)推導(dǎo)分別得到了錯流與逆流旋轉(zhuǎn)填料床氣相壓降模型:
　　以空氣-水為實(shí)驗(yàn)體系,分別對錯流與逆流旋轉(zhuǎn)填料床氣相壓降進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:錯流旋轉(zhuǎn)填料床的壓降隨著氣速和超重力因子的增大而增大,液體噴淋密度對壓降的影響不大;濕床壓

3、降大于干床壓降;通過對模型系數(shù)的擬合得到了錯流旋轉(zhuǎn)填料床氣相壓降模型,模型平均誤差在±16％以內(nèi),能夠較好地反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及預(yù)測氣相壓降的大小。逆流旋轉(zhuǎn)填料床的壓降會隨著氣速和超重力因子的增大而增大;逆流旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)存在液泛現(xiàn)象;當(dāng)超重力因子小于38時,濕床壓降大于干床壓降;當(dāng)超重力因子大于38時濕床壓降小于干床壓降;通過對模型系數(shù)的擬合得到了逆流旋轉(zhuǎn)填料床氣相壓降的模型,模型平均誤差在±20％以內(nèi),能夠較好地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4、。
　　將錯流與逆流旋轉(zhuǎn)填料床的氣相壓降進(jìn)行了對比研究。結(jié)果表明:在相同操作條件下,錯流旋轉(zhuǎn)填料床氣相壓降明顯低于逆流旋轉(zhuǎn)填料床;逆流旋轉(zhuǎn)填料床氣相壓降隨超重力因子及氣速增大而增大的趨勢明顯高于錯流旋轉(zhuǎn)填料床,尤其受氣速的影響顯著。
　　本研究工作設(shè)計(jì)開發(fā)了兩臺轉(zhuǎn)子規(guī)格基本相同的錯流與逆流旋轉(zhuǎn)填料床,開展了氣相壓降的模型化及實(shí)驗(yàn)研究,并在相同操作條件下對兩種結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)填料床的氣相壓降性能進(jìn)行了對比研究,研究結(jié)果可用來指導(dǎo)旋轉(zhuǎn)填