IP型高效填料的流體力學與傳質性能研究.pdf

1、結合化工領域目前的發(fā)展狀況，根據填料的工業(yè)應用需求，秉持著“低阻高效”的設計理念，本文綜合折線形波紋填料和脈沖填料的設計思想，研究開發(fā)了IP型規(guī)整填料。IP型填料的波紋構型改變了傳統的X型或Y型填料的直線式波紋形狀，采用兩種轉角不同的折線依次交替排布的方式，在折線轉角處圓滑過渡，并對填料表面進行粗糙化處理以增強成膜性。氣液流動通道橫截面積呈擴大和收縮交替變化的狀態(tài)，加強氣液混合;通過折線角度變化促進液相湍動，加快液膜更新，強化傳質過程。

2、
　　常溫常壓條件下，采用冷膜實驗方法，以空氣-水-氧氣為操作介質，測定四種比表面積的IP型絲網波紋填料(IP125、IP250、IP500、IP700)的綜合性能，并和傳統的X型、Y型填料進行對比。測試結果表明IP型填料的壓降會隨著比表面積、氣速和液流強度的增大而增大;同一比表面積下，液泛氣速因液流強度的增加而逐漸減小，同一噴淋密度下，比表面積越大則液泛氣速越小;IP125型填料的干塔壓降較X125型填料平均降低了21％，IP7

3、00型填料的干塔壓降較CY700型填料平均降低了49％;在本文對比范圍內，IP700型填料的濕塔壓降均小于CY700型填料，而且隨著氣速的增加，壓降間的差值逐漸增大;液泛氣速較CY700型填料平均提高了19％;在實驗噴淋密度范圍16.87 m3·m2·h-1～56.22 m3·m-2·h-1內，IP700型填料的傳質性能均優(yōu)于CY700型填料，L=33.73 m3· m-2·h-1時，HETP平均降低了14％。
　　本文結合實驗數

4、據和IP型填料的特點，研究了適宜預測IP型填料流體力學性能的模型，并對其進行關聯式擬合，得到了可用于計算IP型填料壓降和液泛氣速的關聯式。計算結果表明，通過參數回歸得到的IP型填料流體力學性能關聯式可較為準確的預測其流體力學性能，相對偏差在10％以內。
　　在實驗數據和關聯式的支撐下，進一步將IP型填料應用于正丁醇廢液提濃回收和醋酸甲酯精制工段中。應用結果表明，IP型填料將廢液中質量分數為2％正丁醇溶液提濃至85％，純度為92.5