基于金属波纹板填料的工业废油真空脱水研究

论文摘要

随着经济的高速发展,能源紧缺已成为限制我国发展的重要因素之一。废油处理成为不可避免的节能途径。但以往的废油处理方法又存在着程度不同的不足,不能既经济又有效地达到电力设备用油的技术指标。近年来,规整填料,特别是金属波纹填料的应用范围不断扩大,其主要原因为:化工、精细化工及石油化工的蓬勃发展,要求提供高效率、低阻力、低持液量和大通量的塔器及设备。节能和环保均需要低阻力、高效率的塔器及设备。大型塔器技术改造的需要。并且此材料尤其适用于真空和中压蒸馏。由此提出在真空条件下,应用金属波纹板材料来提高油液脱水效果。本文在前人对金属波纹板填料结构、金属波纹板面上的液体分布和流动以及此材料在工业中应用的基础上,将这种规整填料首次应用于真空滤油机,并利用数值模拟与试验相结合的方法对其应用进行研究。本文主要完成以下几点内容:(1)从油水分离角度、金属波纹板在真空滤油机分离塔中的压降和油水分离材料的价格几个方面综合分析了波纹板填料在真空滤油机中应用的可行性。(2)通过数值计算的方法来模拟油中水分在波纹板面上的蒸发过程,可为填料层高度的选择提供一定的理论判据。(3)设计正交试验,测定不同油水分离材料,在真空滤油机不同工作条件下的脱水情况。采用250Y与350Y金属波纹板填料设计单因素试验,测定其对工业废油的真空脱水情况。(4)通过不同填料层数与填料之间间隔的试验研究,优化分离塔中填料的布设,进一步提高其真空脱水效率。本文通过对金属波纹板填料在真空滤油机中应用的研究可知:金属波纹板填料作为一种高比表面积、高气通性的规整填料,在真空条件下对油中的水分有很好的去除作用。因此将其应用在真空滤油中也是完全可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 塔填料的发展
• 1.2.1 塔填料发展简介
• 1.2.2 散装填料
• 1.2.3 规整填料
• 1.2.4 波纹规整填料
• 1.2.5 波纹规整填料在工业中的应用实例
• 1.3 金属波纹板填料结构及表面流动分析
• 1.3.1 波纹板填料的几何结构
• 1.3.2 液体在波纹板片上流动的研究进展
• 1.4 油液净化技术及净化设备综述
• 1.4.1 油液净化技术
• 1.4.2 常用油液净化处理设备
• 1.5 选题意义与研究内容
• 第2章 真空滤油机中金属波纹板填料的应用分析
• 2.1 从油水分离角度进行分析
• 2.1.1 从真空分离角度上分析填料的选择
• 2.1.2 从分离能力角度上分析填料的选择
• 2.2 从分离塔中压降方面进行分析
• 2.2.1 波纹板填料的压降计算模型
• 2.2.2 真空滤油机中填料压降实例计算
• 2.2.3 利用ZL-5S真空滤油机进行实地测定
• 2.3 从经济角度进行分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 金属波纹板面上油中水分的蒸发模拟分析
• 3.1 波纹板面油中自由水的降膜蒸发分析
• 3.1.1 传统降膜蒸发
• 3.1.2 油中自由水的降膜蒸发
• 3.2 计算流体动力学简介
• 3.2.1 程序结构
• 3.2.2 FLUENT的模拟能力与应用
• 3.3 波纹板填料表面蒸发数值模拟及试验研究
• 3.3.1 控制方程
• 3.3.2 物理模型
• 3.3.3 边界条件
• 3.3.4 求解过程
• 3.3.5 模拟结果与讨论
• 3.3.6 自由水在波纹板面蒸发试验检测
• 3.4 本章小结
• 第4章 金属波纹板填料在滤油机中真空脱水试验研究
• 4.1 多种油水分离材料在ZL-5S真空滤油机中应用的正交试验对比分析
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验设计
• 4.1.3 试验结果与讨论
• 4.2 金属波纹板填料在废油脱水中的应用
• 4.2.1 试验设备装置与步骤
• 4.2.2 试验结果与讨论
• 4.3 本章小结
• 第5章 金属波纹板填料在真空滤油机中优化填设研究
• 5.1 金属波纹板填料层数选择试验与分析
• 5.1.1 试验方案
• 5.1.2 试验结果与讨论
• 5.2 金属波纹板填料在真空分离塔中安装布置设计试验分析
• 5.2.1 试验方案
• 5.2.2 试验结果与讨论
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢