FGT型规整填料的开发与研究
发布时间：2020-09-12 08:51
本文研究开发了一种新型规整填料——FGT型填料,该填料共有两种型号:FGT-A型及FGT-B型。该填料具有特殊的“双直线+三折线”的五段式多折线段结构,并在相邻折线转角处做圆滑过渡。同时利用物理化学方法对其表面进行粗糙化及打孔处理。该结构对流体具有导流作用,双直线段可减小压降损失,而三折线段可增大流体湍动程度,强化传质过程。在中试实验填料塔内对FGT型做冷模实验,得到了 FGT型填料的流体力学性能及传质性能,并与传统Mellapak125X型填料相对比。将所得实验结果归纳为实验组与对比组,并分组进行分析总结。结果表明,FGT型填料性能较传统填料在各性能方面均有较大提升。对比同规格实验组填料,FGT-A型填料等板高度小,传质性能更为优越;FGT-B型填料干塔压降、湿塔压降较低,液泛气速较高,流体力学性能更为优越。以对比组实验而言,相较于Mellapak125X型填料,FGT-A型填料及FGT-B型填料的干塔压降分别平均降低了 22.94%及31.99%;湿塔压降分别平均降低了41.48%及47.32%;液泛气速分别平均提高了 4.93%及7.76%;等板高度分别平均降低了 22.78%及26.72%。本文从FGT型填料压降模型理论分析出发,通过合理假设及简化处理,结合经典流体力学模型,得到了适用于预测FGT型填料的流体力学性能拟合关联式。计算结果表明:通过关联式拟合得到的相关流体力学模型精度高,计算结果相对偏差均在10%以内,模型外推及预测幅度大,所得关联模型可用于指导适用于工业生产的FGT型填料的设计。本文从FGT型填料结构出发,以湿壁塔模型对实际流道进行假设简化,通过取其上流体微元以模拟全塔流体流动状况。通过动量衡算分析并结合FGT型填料结构特点,推导得到了 FGT压降式模型。结果表明:该模型计算精度高,模型相对偏差在10%以内。因此,该模型可更好地用于计算及预测FGT型填料的干塔压降。
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ050.45
【部分图文】：
图ｉ－ｉ填料塔结构图逡逑Ｆｉｇ．ｌ－ｌ邋Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｐａｃｋｉｎｇ邋ｔｏｗｅｒ逡逑括塔填料、塔内件及筒体三部分［６〗。如图１如下：逡逑核心构建，一方面为气液两相提供了传质定了固定的流道；逡逑流体分布更为均匀，并使得塔填料得以固填提供场所，保护塔填料及塔内件。逡逑种：散堆填料和规整填料％。两种填料各计选取。逡逑儿何尺寸小、在填料塔内以乱堆方式装填，
行调整；（２）环上、下两侧制作工艺不同：将一端的边沿向外翻出，使得整体构型呈逡逑现“喇叭状”。这种结构使得流体更易聚集及分散，使得塔的整体操作弹性大大提升。逡逑图１－２为以上介绍的几种环形填料示意图。逡逑Ｒ邋ｐ邋＾逡逑拉西环逦鲍尔环逦阶梯环逡逑图１－２环形填料逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ａｎｎｕｌａｒ邋ｐａｃｋｉｎｇ逡逑４逡逑
者的区别在于曲率半径不同。但是从其结构可以看出，由于其结构具有重复性，在装逡逑填过程中容易出现相重叠的问题［２１】。但相比于环形填料，其在各项性能上都有了较大逡逑的提升。图１－３为鞍形填料。逡逑弧鞍形逦矩鞍形逡逑图１－３鞍形填料逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｓａｄｄｌｅ邋ｐａｃｋｉｎｇ逡逑１．２．１．３环鞍形填料逡逑为充分结合以上两种填料优点，第三代散堆填料一一环鞍形填料应运而生［２２１。以逡逑金金属环矩鞍（ＩＭＴＰ）为例［２３１，该填料为环形及鞍形复合结构，环内具有内伸舌片，逡逑环壁处开设若干小孔。这一特殊结构，不仅解决了环形填料难以放大的问题，也防止逡逑了鞍形填料易重叠的难题，同时结合了二者优点［２４］，使得各性能较复合前单一填料均逡逑有了一定程度地提高，图１－４所示为金属环矩鞍填料。逡逑S缅义贤迹保唇鹗艋肪匕板义希疲椋纾澹保村澹桑停裕绣义希保玻保辞蛐翁盍襄义纤孀畔嘤砺垩绣车牟欢仙钊耄⒍烟盍辖峁挂踩找娑啾洹５谒拇盍希郏玻担荩蛐五义咸盍暇褪瞧渲械拇怼８锰盍衔锌涨蛐吞澹浔砻姘凑战峁共煌煞治嗝婵招那蝈义咸盍稀ⅲ裕遥苫沸翁盍系龋郏玻叮荨Ｓ捎谄湮蛐谓峁
本文编号：2817427
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ050.45
【部分图文】：
图ｉ－ｉ填料塔结构图逡逑Ｆｉｇ．ｌ－ｌ邋Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｐａｃｋｉｎｇ邋ｔｏｗｅｒ逡逑括塔填料、塔内件及筒体三部分［６〗。如图１如下：逡逑核心构建，一方面为气液两相提供了传质定了固定的流道；逡逑流体分布更为均匀，并使得塔填料得以固填提供场所，保护塔填料及塔内件。逡逑种：散堆填料和规整填料％。两种填料各计选取。逡逑儿何尺寸小、在填料塔内以乱堆方式装填，
行调整；（２）环上、下两侧制作工艺不同：将一端的边沿向外翻出，使得整体构型呈逡逑现“喇叭状”。这种结构使得流体更易聚集及分散，使得塔的整体操作弹性大大提升。逡逑图１－２为以上介绍的几种环形填料示意图。逡逑Ｒ邋ｐ邋＾逡逑拉西环逦鲍尔环逦阶梯环逡逑图１－２环形填料逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ａｎｎｕｌａｒ邋ｐａｃｋｉｎｇ逡逑４逡逑
者的区别在于曲率半径不同。但是从其结构可以看出，由于其结构具有重复性，在装逡逑填过程中容易出现相重叠的问题［２１】。但相比于环形填料，其在各项性能上都有了较大逡逑的提升。图１－３为鞍形填料。逡逑弧鞍形逦矩鞍形逡逑图１－３鞍形填料逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｓａｄｄｌｅ邋ｐａｃｋｉｎｇ逡逑１．２．１．３环鞍形填料逡逑为充分结合以上两种填料优点，第三代散堆填料一一环鞍形填料应运而生［２２１。以逡逑金金属环矩鞍（ＩＭＴＰ）为例［２３１，该填料为环形及鞍形复合结构，环内具有内伸舌片，逡逑环壁处开设若干小孔。这一特殊结构，不仅解决了环形填料难以放大的问题，也防止逡逑了鞍形填料易重叠的难题，同时结合了二者优点［２４］，使得各性能较复合前单一填料均逡逑有了一定程度地提高，图１－４所示为金属环矩鞍填料。逡逑S缅义贤迹保唇鹗艋肪匕板义希疲椋纾澹保村澹桑停裕绣义希保玻保辞蛐翁盍襄义纤孀畔嘤砺垩绣车牟欢仙钊耄⒍烟盍辖峁挂踩找娑啾洹５谒拇盍希郏玻担荩蛐五义咸盍暇褪瞧渲械拇怼８锰盍衔锌涨蛐吞澹浔砻姘凑战峁共煌煞治嗝婵招那蝈义咸盍稀ⅲ裕遥苫沸翁盍系龋郏玻叮荨Ｓ捎谄湮蛐谓峁
本文编号：2817427
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