【摘 要】
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针对折流式超重力床（RZB）功耗过高的问题,开发了一种新型的整体旋转折流式超重力床（n RZB）。首先,采用乙醇-水物系进行了传质实验研究,考察了气相动能因子（F因子）及转速对n RZB传质
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针对折流式超重力床（RZB）功耗过高的问题,开发了一种新型的整体旋转折流式超重力床（n RZB）。首先,采用乙醇-水物系进行了传质实验研究,考察了气相动能因子（F因子）及转速对n RZB传质性能的影响,建立了液相总体积传质系数模型。同时,在转子内缘进液处加入竖直径向叶片,探究了液体初始分布对传质性能的影响。其次,以空气-水物系进行了压降实验研究,考察了表观气速、液体喷淋密度及转速对气相压降的影响,并建立了n RZB非工作-干床-湿床压降的计算模型。再次,采用空气-水物系对n RZB的功耗进行了实验研究,其中研究重点是液相功耗,建立了液相功耗模型,考察了转速及液量对液相功耗的影响。最后,将n RZB和RZB进行了综合对比。传质研究的结果表明:1)理论塔板数随F因子的增大而增大,达到一定峰值后传质效果出现下降;2)在F因子较低时,传质效果随转速的增大而增大,而在F因子较高时,传质效果出现了随转速先增大后减小的情况;3)加入竖直径向叶片的转子传质性能整体上略低于未加的情况,但其传质效果出现峰值时的F因子要大于后者,最优传质效率更高;4)在900 r·min-1、F因子为41 kg0.5·m-0.5·s-1(回流量为2.5 m3·h-1)的操作条件下,加入径向叶片的转子理论塔板数最高达到了3.82块,以转子的径向厚度计约合每米17块理论塔板。压降特性研究表明:1)干床压降随表观气速和转速的增大而增大,湿床压降随表观气速和转速的增大而增大,随液体喷淋密度的增大先减小后增大,湿床压降小于干床压降;2)对该超重力床的液泛现象初步研究表明,泛点气速随液体喷淋密度的增大而增大,随转速的增大而减小,呈现出了与传统填料式超重力床不同的现象;3)干床和湿床压降模型计算值与实验值的平均相对偏差分别为2.3%和3.4%。功耗研究结果表明:1)液相功耗随转速的增大近似呈线性增大,随转速平方的增大亦近似呈线性增大;2)气体对总功耗的影响不大,本装置由于进气口安装方向的原因,气体的引入反而降低了功耗;3)液相功耗实验值与模型计算值的平均相对偏差为5.3%。nRZB和RZB的对比结果表明,nRZB传质性能降低了约60%,液相功耗降低了65～75%,每块理论塔板液相功耗降低了约35%,压降略大于RZB,但整体上相差不大。
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