陶瓷十字環(huán)填料塔流體流動(dòng)特性研究

       在li04mrn的陶瓷十字環(huán)填料塔內，分別裝填38mm塑料矩鞍環(huán)和共撫環(huán)50陶瓷矩鞍環(huán)和陶瓷階梯環(huán)四種鎮料時(shí)，研究了單相和兩相逆流兩種情幾下液體分布規律。物系為空氣一水口實(shí)驗發(fā)現，塔中液體分布其有一定的規律性，幾何結構越開(kāi)放、4I，越小、氣相流速越大，則壁流越嚴重。氣速進(jìn)一步增大，特導致液體的不均勻分布。在實(shí)驗范圍內系統達到平衡;L卜模型計葬位與實(shí)驗值吻合良好。

       隨著(zhù)新型陶瓷十字環(huán)填料的研制成功，以及人們對于陶瓷十字環(huán)填料塔性能研究的日趨成熟，陶瓷十字環(huán)填料塔在石油化工和輕工生產(chǎn)中得到了越來(lái)越廣泛的應用，在許多場(chǎng)合逐漸取代了板式塔。然而隨著(zhù)塔徑的增加，會(huì )出現陶瓷十字環(huán)填料塔的傳質(zhì)效率下降，即所謂‘放大效應”。因此，陶瓷十字環(huán)填料塔的放大規律一直是人們重視研究的問(wèn)題。在大型塔設備中，流體的分布特性和軸向返混對傳質(zhì)的影響是很顯著(zhù)的川。為了解決陶瓷十字環(huán)填料塔的放大效應，人們注意改善氣體和液體的分布及改進(jìn)陶瓷十字環(huán)填料的性能。對于流體在陶瓷十字環(huán)填料塔內的流動(dòng)及分布規律，許多研究者提出了數學(xué)模型，其中以Cihla和Schmidttx=由液體流動(dòng)的隨機性質(zhì)導出的徑向擴散模型與實(shí)際情況符合較好，被人們廣泛采用。又根據對陶瓷十字環(huán)填料塔壁區的流體流動(dòng)機理的分析，不同研究者提出了各自的邊界條件，使Cihla的模型得出符合實(shí)際的解.

       以往的研究多數是以拉西環(huán)陶瓷十字環(huán)填料在小的試驗塔內取得的結果。本文采用 600mm的陶瓷十字環(huán)填料塔進(jìn)行冷模實(shí)驗，試圖在工業(yè)規模塔中，使用幾種不同材質(zhì)、不同種類(lèi)和尺寸的陶瓷十字環(huán)填料，對液體分布特性進(jìn)行研究，以圖進(jìn)一步認識陶瓷十字環(huán)填料塔放大效應的產(chǎn)生機理，為新型陶瓷十字環(huán)填料的開(kāi)發(fā)以及改進(jìn)陶瓷十字環(huán)填料塔的設計方法提供理論依據。

       在陶瓷十字環(huán)填料塔流體流動(dòng)特性研究中，應用最廣泛的數學(xué)模型是Cihla和5chmid t+-提出的擴散方程。該模型是對軸對稱(chēng)的反應器，應用柱坐標推導出如下結果:

       以液體流動(dòng)過(guò)程服從擴散性質(zhì)的假設為前提的，并假設塔壁液膜厚度與塔徑相比可以忽略不計，但仍考慮到壁流的影響，根據對壁區流體流動(dòng)機理的分析，不同的研究者提出了各自的邊層條件，其中以Kolar和5tanek3-的觀(guān)點(diǎn)與實(shí)際情況較為一致，即8為向壁系數，C為壁流系數，反映壁流程度，而初始條件為:由物料衡算后利用貝塞爾函數的正交關(guān)系。www.ingspirations.com