醋酐催化剂回收旋转填料床研制

作     者：单文砚 

作者单位：青岛科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡德栋

授予年度：2014年

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：旋转填料床 醋酐 催化剂回收 CFD 

摘      要：醋酐生产过程中产生的副产物焦油会包裹贵金属催化剂，影响生产，现有的催化剂回收方法无法达到回收要求，因此需要研制一种新型设备。本文设计研发了一台用于醋酐生产过程中焦油脱除以及催化剂回收的旋转填料床设备。 本文首先提出了一种可用于焦油脱除以及催化剂回收的双相萃取工艺，其次应用FLUENT6.3软件对旋转填料床内部流体流动特性及混合时间进行了模拟研究，进而对旋转填料床主轴、进液分布器、填料转子、外壳等主要部件进行了设计，最后进行了设备制造及运行情况考察。 本文对不同填料转速，不同液体入口速度，不同填料厚度以及不同液体分布器分布形式下的流场分布进行了模拟。模拟结果表明：填料转速对旋转填料床内液体速度起主导作用;过小的填料转速会缩短液体在填料中的停留时间，不利于相间的充分接触传质;液体速度的增加主要出现在填料区，填料厚度对液体速度的大小有直接影响。液相间的接触传质也主要出现在填料区域，填料厚度越厚，液相间的接触也越充分;液体进料分布器的设置对液体在填料中的均匀分布有很大影响，液体分布器应设置多个入口交错排列。另外，本文采用示踪剂浓度法对设备混合时间进行了模拟，模拟结果表明：旋转填料床内浓度场的变化依赖于流动场，示踪剂在转动的填料的作用下逐渐扩散开;随着转速的增加，混合时间缩短。 本文设计对醋酐生产装置的平稳运行具有重要的意义，对其在双相萃取领域中的应用具有指导意义。