新型固定阀塔板的流体力学和传质性能研究

论文摘要

本文概述了国内外塔板技术的发展状况,介绍了本文主要研究的新型固定阀塔板,同时介绍了评价塔板的流体力学性能和研究进展情况。本文在直径为600mm的有机玻璃实验塔内,利用空气-水系统,对新型固定阀塔板的流体力学性能和传质性能进行了实验研究。实验测定了实验塔板的干板压降、湿板压降、雾沫夹带和漏液量。对流体力学实验数据进行关联,建立了塔板各项流体力学性能的经验关联式。测量了实验塔不同部位的水含氧量和相应的温度,计算出塔板的单板效率,分析塔板结构参数对塔板性能的影响。这些流体力学经验方程和传质性能对新型固定阀塔板的设计计算和实际应用可起到指导作用。文中还对新型固定阀塔板上液体流动状态和气液之间的动量传递进行了分析和研究。从N-S方程出发,通过微分动量衡算,建立起塔板上液体流动的数学模型；并通过假设,将模型简化为简单的数学物理方程,采用差分算法和Gauss-Seidel迭代求解,得到了塔板上流动液体的速度分布。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 前言
• 第一章 板式塔技术发展概况
• 1.1 板式塔技术进展
• 1.1.1 气液呈错流塔板
• 1.1.2 气液呈逆流塔板
• 1.1.3 气液呈并流塔板
• 1.2 新型塔板简介
• 1.2.1 导向性塔板
• 1.2.2 复合塔板
• 1.2.3 悬挂式降液管（多降液管）塔板
• 1.2.4 国外板式塔的最新进展
• 1.3 塔板的流体力学性能
• 1.3.1 气液流态
• 1.3.2 塔板压降
• 1.3.3 漏液
• 1.3.4 雾沫夹带
• 1.3.5 液面落差
• 1.3.6 降液管性能
• 1.4 开题意义
• 1.4.1 塔设备发展趋势和本课题意义
• 1.4.2 创新内容
• 第二章 实验装置与流程
• 2.1 固定阀塔板的工作原理
• 2.2 实验条件
• 2.3 实验装置及流程
• 2.3.1 实验装置流程
• 2.3.2 实验流程描述
• 2.4 测试方法
• 2.4.1 干板压降的测量
• 2.4.2 湿板压降的测量
• 2.4.3 雾沫夹带量的测量
• 2.4.4 漏液量的测量
• 2.4.5 传质效率的测定
• 2.5 实验测定数据
• 第三章 实验结果分析与讨论
• 3.1 实验数据处理
• 3.1.1 干板压降
• 3.1.2 湿板压降
• 3.1.3 雾沫夹带
• 3.1.4 漏液
• 第四章 传质实验与结果分析
• 4.1 测试方法
• 4.2 塔板传质效率分析
• 4.2.1 塔板传质效率的表达
• 4.2.2 固定阀塔板的单板氧解吸效率
• 4.2.3 固定阀塔板的传质效率分析
• 第五章 塔板上流体速度分布
• 5.1 塔板上液体流动的数学描述
• 5.2 模型的简化
• 5.2.1 提出假设
• 5.2.2 简化模型
• 5.3 差分法求解
• 5.3.1 差分方程组
• 5.3.2 迭代求解
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 作者与导师简介
• 附件