【摘 要】
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旋转填料床作为一种新型高效气液传质设备,由于其传质效率高、体积小、持液量少、停留时间短、微观混合均匀等优点,被广泛应用于吸收、精馏、萃取、脱硫除尘、制备纳米粉体等
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旋转填料床作为一种新型高效气液传质设备,由于其传质效率高、体积小、持液量少、停留时间短、微观混合均匀等优点,被广泛应用于吸收、精馏、萃取、脱硫除尘、制备纳米粉体等。本文根据文献资料,综述了有关旋转填料床理论及应用研究现状。在金属材质的旋转填料床工业化应用过程中,处理量增加与分离要求的提高,势必要求设备体积增大,致使核心部件转子存在强度与重量的矛盾。增加强度唯一的措施是将转子周边加厚、加粗,而这一变化又导致转子本身重量的增加,设备强度降低与旋转轴所需功率加大。如何实现转子在满足强度下的轻型化是超重力设备降低成本、实现长期稳定运行的关键,也是促进超重力技术能否大规模工业化应用的主要问题。论文通过理论分析,对逆流式旋转填料床的结构进行了优化设计。通过在旋转填料床外壳上增阻液条和导液槽,缩短了液体在旋转填料床内的停留时间,减少了液体的滞留量;采用有机玻璃加工旋转填料床外壳,并将外壳进行一体化设计,可使设备加工、安装和拆卸方便,并能在实验过程中直观地观察到旋转填料床内流体的流动情况;采用尼龙1010来加工转子,减轻了转子的重量,简化了结构,减小了旋转轴的扭矩,使转子在运转中更具有平稳性。通过用塑料加工成的大部分部件来代替原来的钢质部件,使设备的重量减轻了3/4,在成本上和运转费用上也降低3/5。通过实验,对优化的旋转填料床的流体力学性能和传质性能进行了检验。研究表明,优化设计后的旋转填料床动平衡性好、运转性能稳定,传质与水力学性能未受到明显影响。本研究成果从设备造价与运行费用两方面体现了一定的优势,拓宽了超重力技术的工业化应用空间。
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