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筛孔塔板干板压降的数值模拟

化学工程 2015年第1期43卷 65-68页

作者：张平王学平秦然吴剑华沈阳化工大学机械工程学院辽宁沈阳110142 沈阳化工大学能源与动力工程学院辽宁沈阳110142

分别应用标准k-ε模型、RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型3种湍流模型并结合有限体积法,在不同空塔气体动能因子下数值模拟了筛孔塔板(0.38 m)的干板压降。数值计算结果分别同Hughmark-O'connell和Leibson实验结果进行了比较,吻合... 详细信息

分别应用标准k-ε模型、RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型3种湍流模型并结合有限体积法,在不同空塔气体动能因子下数值模拟了筛孔塔板(0.38 m)的干板压降。数值计算结果分别同Hughmark-O'connell和Leibson实验结果进行了比较,吻合较好。通过模型对比,发现RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型计算结果同实验结果比较接近,标准k-ε模型的计算结果误差较大。利用RNG k-ε模型研究了塔板厚度、筛孔直径同塔板干板阻力系数的关系曲线,随着筛孔直径和塔板厚度的增加,塔板阻力系数增加,相对于塔板厚度,筛孔直径的大小对阻力系数的影响更大。证明了计算流体力学在筛孔塔板干板压降的研究中有一定的可行性。

关键词：湍流模型干板压降计算流体力学阻力系数

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不同开孔方式的大孔筛板干板压降研究

现代化工 2010年第S1期30卷 1-3,5页

作者：高国华李鑫钢陈建民李文镇李洪刘丽艳天津大学化工学院天津300072 精馏技术国家工程研究中心天津300072 中国石化洛阳石化工程公司河南洛阳471003

评价塔设备性能的主要指标之一就是塔板压强降。干板压降是筛板塔总压降的主导部分。本文以降低筛板的干板压降为目标,使用标准k-ε湍流模型,对不同开孔方式的大孔筛板进行了模拟计算,定量地讨论了筛板开孔方式对筛板干板压降的影响效... 详细信息

评价塔设备性能的主要指标之一就是塔板压强降。干板压降是筛板塔总压降的主导部分。本文以降低筛板的干板压降为目标,使用标准k-ε湍流模型,对不同开孔方式的大孔筛板进行了模拟计算,定量地讨论了筛板开孔方式对筛板干板压降的影响效果。模拟结果表明,下锥形筛板不利于降低干板压降,而具有合适锥度的上锥形筛板与普通筛板相比是可以降低干板压降的。经过光滑处理的弧形上锥形筛板虽然对减少结焦反应有利,但在降低干板压降方面没有明显的作用。

关键词：大孔筛板锥形筛板标准k-ε湍流模型干板压降

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文氏棒塔干板压降的数值模拟

过滤与分离 2015年第4期25卷 24-28页

作者：王晓晗张玉明孙国刚王新成中国石油大学(北京)化工学院过程装备实验室北京102249

分别应用3种湍流模型(标准k-ε模型、RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型)模拟了不同气体动能因子下的文氏棒塔干板压降,通过对比数值模拟结果与实验结果发现,标准k-ε湍流模型和Realizable k-ε湍流模型计算结果与实验结果比较接近,RNG... 详细信息

分别应用3种湍流模型(标准k-ε模型、RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型)模拟了不同气体动能因子下的文氏棒塔干板压降,通过对比数值模拟结果与实验结果发现,标准k-ε湍流模型和Realizable k-ε湍流模型计算结果与实验结果比较接近,RNG k-ε湍流模型计算结果误差较大。利用标准k-ε湍流模型研究了不同规格文氏棒塔板的干板压降,得出了棒径和棒间距对干板压降的影响关系,分析干板阻力系数的影响因素并通过数值分析方法拟合出了文氏棒塔干板阻力系数的计算公式。

关键词：文氏棒塔湍流模型干板压降阻力系数

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新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板的研究

现代化工 2019年第9期39卷 168-171页

作者：郭璐易争明湘潭大学化工学院

设计了一种新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板。在直径为1. 2 m的圆形有机玻璃塔中进行冷模实验,测定了实验塔板在不同条件下的性能参数。实验表明,当液流强度一定、阀孔动能因子升高时,塔板压降、雾沫夹带量和传质效率增大,而漏液量会减... 详细信息

设计了一种新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板。在直径为1. 2 m的圆形有机玻璃塔中进行冷模实验,测定了实验塔板在不同条件下的性能参数。实验表明,当液流强度一定、阀孔动能因子升高时,塔板压降、雾沫夹带量和传质效率增大,而漏液量会减小;当阀孔动能因子一定、液流强度升高时,塔板压降、雾沫夹带量和漏液量均会增大,但传质效率会减小。此外,对F1浮阀塔板和ADV浮阀塔板在相同实验条件下进行冷模实验,结果表明,新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板的流体力学性能更好。

关键词：新型浮片式浮阀流体力学性能传质性能干板压降

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风载荷作用下倾斜塔板压降的数值模拟

沈阳化工大学学报 2020年第3期34卷 245-249页

作者：张平王豪秦然沈阳化工大学机械与动力工程学院辽宁沈阳110142

塔板压降是塔板流体力学性能的重要指标之一.分别利用计算流体力学中标准k-ε模型、RNG k-ε模型并结合有限体积法,在不同空塔气速下数值计算了风载荷作用下倾斜塔板的干板压降.将两种模型的数值模拟结果同冷模实验结果进行比较,结果表... 详细信息

塔板压降是塔板流体力学性能的重要指标之一.分别利用计算流体力学中标准k-ε模型、RNG k-ε模型并结合有限体积法,在不同空塔气速下数值计算了风载荷作用下倾斜塔板的干板压降.将两种模型的数值模拟结果同冷模实验结果进行比较,结果表明:标准k-ε模型的计算结果与实验结果相差较大,RNG k-ε模型与实验结果更为吻和.利用RNG k-ε模型研究不同倾角塔板的干板压降,结果表明:塔板倾斜角度由0°增加至1°时,塔板压降增加较大,塔板阻力系数也增加较大.随着倾角的不断加大,阻力系数的增加有所减缓.

关键词：倾斜塔板干板压降湍流模型空塔气速

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锥形筛孔塔板流体力学性能的研究

化工进展 2002年第12期21卷 919-921页

作者：蒋军荣姚克俭王良华浙江工业大学化工学院杭州310032

在一个5 0 0mm的有机玻璃塔中 ,以空气为物系 ,测试了普通筛孔塔板和锥形筛孔塔板的干板压降。根据Hughmark -O′Connell关联式计算出流量系数 ,并对上锥形筛孔塔板干板压降的Hughmark -O′Connell公式进行修正 ,得到上锥形筛孔塔板... 详细信息

在一个5 0 0mm的有机玻璃塔中 ,以空气为物系 ,测试了普通筛孔塔板和锥形筛孔塔板的干板压降。根据Hughmark -O′Connell关联式计算出流量系数 ,并对上锥形筛孔塔板干板压降的Hughmark -O′Connell公式进行修正 ,得到上锥形筛孔塔板的修正系数 β′大于 1,其干板压降比普通筛孔塔板低 2 0 %～ 3 0 %。

关键词：锥形筛孔塔板流体力学性能研究干板压降流量系数

组合导向浮阀塔板气相流体力学性能的CFD模拟

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化工进展 2009年第S2期28卷 331-335页

作者：赵培李健熊丹柳张秋香华东理工大学化工学院上海200237

利用FLUENT软件模拟计算了组合导向浮阀塔板在阀片全开状态时干板压降和气相流场分布。通过使用各种湍流模型进行模拟,结果表明用RNGk-ε模型模拟的干板压降结果和实验测得的数据吻合较好。模拟结果显示浮阀四周存在漩涡,阀间产生强烈... 详细信息

利用FLUENT软件模拟计算了组合导向浮阀塔板在阀片全开状态时干板压降和气相流场分布。通过使用各种湍流模型进行模拟,结果表明用RNGk-ε模型模拟的干板压降结果和实验测得的数据吻合较好。模拟结果显示浮阀四周存在漩涡,阀间产生强烈的气流对冲,通过对浮阀间距的合理调节可使这些传质不利因素减小。证明CFD方法是一种很有效的辅助浮阀塔板设计手段。

关键词：组合导向浮阀塔板 CFD RNGk-ε模型干板压降

DMF精馏工艺的优化与改进及复合锥形筛板的研究

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DMF精馏工艺的优化与改进及复合锥形筛板的研究

作者：邬显成浙江工业大学

学位级别：硕士

N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)作为一种重要的有机化工原料和优良的中性溶剂,被广泛的应用于石油化工、医药、橡塑、化纤、农药、印染、制革等化学工业中。本文将从工艺改进和设备优化两方面对目前制革行业生产过程中存... 详细信息

N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)作为一种重要的有机化工原料和优良的中性溶剂,被广泛的应用于石油化工、医药、橡塑、化纤、农药、印染、制革等化学工业中。本文将从工艺改进和设备优化两方面对目前制革行业生产过程中存在的DMF废水回收及气体吸收问题进行相关研究。工艺方面,本文采用Aspen Plus流程模拟软件对浙江某制革厂年产12万吨DMF三效精馏工艺进行建模,通过考察进料位置、操作压力和回流比等参数对DMF三效精馏系统,尤其是各塔DMF含量以及相应能耗的影响,得到优化工艺参数。另外,对目前工艺存在的不足进行分析,提出3种DMF热泵精馏工艺,分别为DMF双热泵精馏工艺、DMF单热泵精馏工艺以及改进的DMF双热泵精馏工艺。通过对比DMF热泵精馏工艺与DMF三效精馏工艺的公用工程能耗,得出最佳的工艺方案。模拟结果显示,改进的DMF双热泵精馏工艺相较于DMF三效精馏工艺节能效果最显著。其中,蒸汽用量降低了84.5%,冷凝水用量降低了86.62%,额外增加热泵用电1040.8千瓦,总操作成本降低了49.03%。设备方面,本文在穿流筛板的基础上进行结构优化,开发了一种造价低廉、结构简单,板压降低、抗堵性能良好的复合锥形筛板。在塔径600 mm的有机玻璃塔内,对倒锥形筛孔比例为5%、10%、20%的复合锥形筛板和普通筛板做流体力学性能对比实验。主要研究了气相负荷和液相喷淋密度等因素对气液接触状态、干板压降、湿板压降等的影响。复合锥形筛板的气液接触状态分为润湿区、鼓泡区以及液泛区。由于气体流束的缩脉现象,使得正锥形筛孔的干板压降最小,孔流系数最大,倒锥形筛孔的情况正好相反。在低气相负荷下,由于复合锥形筛孔良好的筛孔通道选择性,气液两相分别从正锥形筛孔和倒锥形筛孔穿过塔板,提高了塔板的通液能力,降低了塔板的阻塞率,使得复合锥形筛板的湿板压降小于普通筛板。在高气相负荷下,板上清液层的湍动现象使复合锥形的筛孔通道选择性逐步失效,复合锥形筛孔的湿板压降与普通筛板基本一致。在相同气相负荷下,复合锥形筛板与普通筛板的湿板压降差异化程度随着喷淋密度的增加逐渐减小。

关键词： DMF三效精馏工艺 DMF热泵精馏工艺复合锥形筛板干板压降湿板压降

新型气液传质三维塔板设计及流体力学性能研究

同方学位论文库评论

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新型气液传质三维塔板设计及流体力学性能研究

作者：朱爱梅湖南大学

学位级别：硕士

气液传质设备在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门均属量大面广的重要单元设备，在精馏、吸收、增湿、减湿等操作中都要用到。其投资一般占总投资的20％左右，有的甚至高达50％。蒸馏(精馏)是其用途最广的分离操作，在... 详细信息

气液传质设备在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门均属量大面广的重要单元设备，在精馏、吸收、增湿、减湿等操作中都要用到。其投资一般占总投资的20％左右，有的甚至高达50％。蒸馏(精馏)是其用途最广的分离操作，在化工生产中，具有举足轻重的作用，所以一直是国外学者关注的重要课题。70年代以前，在大型塔器中，板式塔占有绝对优势。但能源危机的出现，突出强调节能问题，填料塔的技术有了长足的进步，冲击了蒸馏设备以板式塔为主的局面。进入90年代后，填料的发展较慢，进入了一个相对稳定期。与此相反的是，板式塔技术又有了明显的进步。我国在塔板的研究方面虽不如国外活跃，但三维塔板号称以板式塔的形式和造价提供填料塔的分离效果，以其优良性能吸引各研究者做了不少这方面的研究工作。本文在阅读有关文献的基础上，创造性的设计了三种形式的三维塔板，即板1、板2和板3;并对其流体力学性能进行了研究。其具体内容主要包括：对原有设备进行改造;设计新型的三维塔板;塔板的干板压降、操作压降、雾沫夹带量、漏点、底隙液体吹开点的测量及其影响因素的考察。实验结果及分析表明，开孔率相同时，所设计的三维塔板的干板压降和操作压降比筛板要高，与浮阀塔板相当或略小。这与国内研究者的观点一致，与日本专利的报道有出入。但要增加筛板的开孔率受限很多，在本实验条件的开孔率的基础上要再增加其开孔率几乎是不可能的;对于三维塔板，由于其独特的开孔设计，其开孔率还可以有较大的提高。三维塔板的干板压降基本上与板孔气速的2次方成正比。板孔形式由平板孔改为喷嘴孔，对其板压降的降低是有效的措施，可以降低25％左右。从干板压降的决定因素的考察可知，其主要是由板孔压降决定的。在整个操作过程中，三维塔板的雾沫夹带量都很小，如板2和板3均未达到雾沫夹带严重的程度。在相同条件下，三维塔板的雾沫夹带比筛板要小得多，如板2的雾沫夹带最大的才占筛板的40％不到。相同条件下，三维塔板的漏点气速与筛板基本相当。三维塔板的操作上限不是雾沫夹带决定的，而是底隙液体吹开点决定的;操作下限与筛板相同，是漏点决定的。三维塔板在L=1500l／h操作点的操作弹性比筛板高45.2％。在整个操作过程中，液流量对三维塔板的流体力学性能影响较小，且较高的板上液层对三维塔板有利。因此它适合液相负荷较大的操作。综合可知，三维塔板的处理能力与筛板相比可以提高较大。所设计的三种形式的三维塔板中，以板2和板3的综合性能较好。

关键词：三维塔板流体力学性能干板压降操作压降雾沫夹带漏点底隙液体吹开点操作弹性