导读:本文包含了折流式旋转床论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:流式,流体力学,功耗,数值,气相,传质,表面积。
折流式旋转床论文文献综述
张斌,李育敏,耿康生,计建炳[1]（2017）在《折流式旋转床气液比表面积的实验研究及CFD模拟》一文中研究指出气液比表面积对折流式旋转床(RZB)的传质起到关键的作用。本文采用NaOH溶液化学吸收混合气体中CO_2的方法对折流式旋转床的气液比表面积进行了研究,通过计算流体力学(CFD)技术来模拟转子内液体的流动行为。分析转子转速、气体流量和液体流量对气液比表面积的影响。结果表明:折流式旋转床的比表面积在100~350m~2/m~3范围内,折流式旋转床的气液比表面积随液量的增大而增大,随气量的增大明显增大,随转速的增加先缓慢增大后迅速增大。CFD模拟表明,随液量的增加,动静圈之间的液滴数量明显增多,并且静圈上更多的表面被液膜覆盖;随气量的增大,更多的液体被碎成细小的液体,液滴的数量成倍增加;随转速的增大,动圈施加给液体的剪切力和离心力增大,液体被更好地分散,并且离开动圈的液滴尺寸变得更小。RZB与其他类型填充旋转床(RPB)的气液比表面积进行对比,发现RZB的比表面积低于分段进液式RPB、常规不锈钢金属网RPB、镍泡沫填料RPB、新型多个叶片转子RPB,接近于板式填料和挡板PRB。(本文来源于《化工进展》期刊2017年05期）
齐学振[2]（2017）在《折流式旋转床（RZB）微观混合和液—液传质性能及其应用研究》一文中研究指出作为最受关注的过程强化技术之一,超重力技术已经成为化学工程学科研究的前沿和热点方向之一。与普通的旋转填料床相比,折流式旋转床具有诸多优点。其中,独特的动静转子结构有利于改善液体进口处的“端效应区”,使得折流式旋转床具有更优异的微观混合性能和液-液传质强化性能,使其在“受传质和分子混合限制”的化学反应制备化学品的应用领域具有巨大潜力。本文从折流式旋转床的微观混合和液-液传质强化两个特性研究出发,开展实验研究,并且第一次将其应用于羟醛缩合制备化学品的过程强化中。主要工作和研究结果如下:1、采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系,对折流式旋转床(RZB)的微观混合性能进行研究,分别考察了超重力因子β、液体入口总流量uin、H+浓度、反应物体积流量比VA/VB对RZB反应器离集指数Xs的影响;并与叁通混合装置、旋转填料床(RPB)对离集指数Xs的影响进行对比。实验结果表明:在本实验范围内,折流式旋转床实验所得到的离集指数XS在0.01~0.05之间,显示出了较叁通混合装置优越的微观混合性能;另外,由实验结果可知RZB反应器的微观混合性能略优于RPB反应器。2、以大豆油-异丙醇-水为实验体系,研究了折流式旋转床(RZB)强化物理萃取传质的性能。考察了超重力因子β、液体入口总流量uin和水油两相体积流量比?等主要操作参数对萃取级效率η影响;并在相同操作条件下,进一步探究了折流式旋转床(RZB)萃取传质性能与微观混合性能之间的定量关系。实验结果表明:对比于传统搅拌萃取装置,折流式旋转床萃取性能更加优异。它能够使液滴粒径瞬间达到微米级水平,具有优异的微观混合特性,能有效的强化物理萃取传质过程。在折流式旋转床(RZB)反应器内,萃取传质性能与微观混合性能密切相关。在实验操作条件下,超重力因子β逐渐增加到263时,离集指数Xs减小为0.020,对应的萃取级效率η逐渐增加到94.2%,萃取级效率η随离集指数Xs的减小而逐渐增加,说明随RZB着反应器微观混合效果的提高,萃取传质效果也逐渐提高,但两者并不呈线性关系。3、采用异戊醛和丙酮进行羟醛缩合反应制备甲基庚烯酮的生产工艺,将折流式旋转床反应器用于强化反应过程。考察了超重力因子β、反应温度T、碱浓度?和异戊醛与丙酮物质的量比?等操作条件对异戊醛转化率X、甲基庚烯酮选择性S和收率Y的影响,并对目的产物甲基庚烯酮(MHK)进行了核磁共振氢谱(1H-NMR)、核磁共振碳谱(13 CNMR)和GC-MS的表征,以确定其分子结构。实验结果表明:RZB反应器可以有效强化异戊醛和丙酮羟醛缩合反应,当碱性催化剂用量为物料的40%,循环流量为150L/h时,控制适当温度和异戊醛丙酮物质的量比,碱性催化剂浓度为4.2%,超重力因子为263时,异戊醛转化率为88.6%,甲基庚烯酮的选择性和收率分别达到93.3%和82.7%。相同操作条件下,与机械搅拌装置强化效果对比,RZB反应器强化下的异戊醛转化率提高了20%,选择性提高了30%。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2017-03-28）
张斌,李育敏,计建炳[3]（2017）在《折流式旋转床气相流动的CFD模拟》一文中研究指出采用计算流体力学(CFD)方法对折流式旋转床气相流场和压力分布进行了模拟,研究了折流式旋转床转速、进气量对转子外侧和内侧气相流场的影响,并用实验数据对模型进行了验证.结果表明,模拟结果与实验数据相对误差在9%以内;气体由转子外侧进入转子内时,流速明显改变,切向速度占总速度的76.1%~99.9%,轴向速度和径向速度均较小.随气体流量和转速增大,切向速度明显增大.气体流出转子内侧时,动圈附近存在一个最低压力和一个最高压力,产生了逆时针旋转和顺时针旋转2个漩涡.两漩涡交界处气体流动较剧烈,靠近转轴处气体存在回流,但速度较小.(本文来源于《过程工程学报》期刊2017年01期）
汪建峰[4]（2016）在《折流式旋转床功率消耗的研究》一文中研究指出旋转床是一种高效的气液接触设备,其原理是利用离心力场来代替传统化工设备的重力场,使得传热、传质过程得到大大强化。折流式旋转床作为一种新型的旋转床,已应用于多个化工过程。功率消耗是折流式旋转床在实际应用中需要考虑的一个重要因素,其中液相功耗是最主要的部分。本文首先对折流式旋转床的功率消耗进行了理论分析,推导得到了包含单个和多个动圈的折流式旋转床液相功耗的计算方法,通过相应的实验对计算方法进行了验证。同时,在分析液体运动状态的基础上,通过在单个动圈转子中的不同位置上设置筋条来降低液相功耗,比较得出了转子内最适宜设置筋条的位置,并利用多个动圈转子的实验进行了验证。通过分析可知,折流式旋转床的功耗可以分成叁部分,即液相功耗、气相功耗以及轴承摩擦功耗。液相功耗作为其中最主要的部分,又可以分为加速液体功耗和分散液体功耗。通过理论推导得到了单个动圈的液相功耗计算公式,公式中的两个校正系数由实验数据回归得到。实验结果表明,单个动圈旋转床的液相功耗的计算值与实验值相对偏差在:以内;多个动圈旋转床液相功耗的计算值为实验值的4~4倍。为了降低折流式旋转床的液相功耗,分析了转子中液体的平衡状态,结果显示动圈上液体分布的自由表面为抛物面,液体在动盘和动圈上均有分布,因此考虑通过设置筋条来降低液相功耗。单个动圈旋转床实验显示,在动圈或动盘上设置筋条时,液相功耗均有一定程度减小,同时在两处设置筋条时,液相功耗减小量最大。在此基础上,进行了多个动圈旋转床的实验。实验结果表明,转速一定时,液相功耗随着液量的增加而增加,液相功耗相对减少量随着液量增加而降低,且与动盘设筋条相比,动圈设筋条时相对减少量较大;液量一定时,液相功耗随着转速的增加而增加,相对减少量随着转速的增加总体呈下降趋势。本文提出了一种液相功耗的计算方法,探索了转子结构的改进以降低液相功耗,为折流式旋转床的设计和实际应用提供了有益的思路。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2016-05-29）
杨立军[5]（2016）在《折流式超重力旋转床流体动力学特性研究》一文中研究指出折流式旋转床是一种新型的高效气液接触装置,它以离心力场代替重力场,极大的增大了传质比表面积,从而增加了传质效率。本文通过建立装置的二维、叁维模型,利用CFD方法对装置内的气液流动状况、压力分布情况等进行研究,并与实验测试结果进行对比验证,可为装置结构改进提供参考。本文主要研究内容及研究结果如下所示:(1)成功将FLUENT引入折流式旋转床的研究工作中,极大地缩短了研究进程;首次对装置全尺寸展开二维、叁维模拟工作。模拟结果与实验结果相互对比验证,平均误差在10%以内,模拟结果较好;(2)装置内气体流动状况。气流主要以切向速度为主(占80%以上),由转子外缘向内部流动过程中,气速逐渐降低,这主要是由拐弯处的摩擦阻力引起的;在转子外缘存在较大的速度梯度,易造成能量损失;液体在装置内主要是以液膜、液滴的形式存在,极大的增大了传质比表面积,并且液体的加入使得静圈下隙和气体出口处的漩涡明显减小;不论是气相流动还是液相流动,都受进气量、进液量、转速以及装置结构的影响;(3)装置内压降分布情况。压降绝大多数是由转子处压降贡献的,转子压降随进气量、进液量、转速的增加而增大,转速的增加会使得液滴数量增大,利于传质进行;进气量的增大易造成转子内气速较大,使得装置内持液量增大,转子内液滴被吹出转子,造成雾沫夹带;而进液量的增加会使得流道变得更窄,气速随之增加,也会造成持液量增加和雾沫夹带,因此也不利于传质进行;(4)结构改进。通过模拟发现,在操作工况下,装置内漩涡可以通过加装导流板的形式削减,倾斜气体进口比垂直进口更有利于气体进入转子,减小转子外缘处的速度,较小能量损失。本文研究了折流式旋转床的流动状态、压降分布状况,为弄清装置传质机理,进而改进装置结构、提高传质性能提供参考。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2016-05-01）
汪建峰,王广全,操伟伟,计建炳[6]（2016）在《折流式旋转床有效功耗的初步研究》一文中研究指出折流式旋转床是一种新型的同心圈式超重力设备,电机功率消耗是折流式旋转床设计时需要考虑的重要因素。本文对折流式旋转床的有效功耗进行了初步的实验研究,并提出了一种新的有效功耗计算方法,为旋转设备功耗研究和折流式旋转床工业应用提供了一定基础。折流式旋转床有效功耗可以分成两部分,即分散液体功耗和加速液体功耗。通过理论分析,得到了折流式旋转床有效功耗的计算模型。实验以水为介质,在不同液量和转速下测得有效功耗。结果表明,转速一定时,有效功耗随着液量的增加近似呈线性增加,且转速越大,有效功耗随液量增加越快。通过对实验数据的回归,得到单个同心圈转子有效功耗的计算模型,实验值与回归计算值相对偏差基本在20%以内。通过对包含4个同心圈转子的折流式旋转床有效功耗的验证结果可知,4个动圈有效功耗计算值的总和比实验测量值高20%左右,对折流式旋转床的工程放大有一定意义。(本文来源于《化工进展》期刊2016年04期）
杨立军,李育敏,李相鹏,计建炳[7]（2016）在《折流式旋转床气相流场数值模拟研究》一文中研究指出采用CFD方法对折流式旋转床气液两相流动及压降进行数值模拟,建立了二维物理模型,研究了折流式旋转床转速、动静圈对数、进气量对气相压降和气相流场的影响,并用实验数据对模型进行验证.结果表明,计算与实验相对误差在15%以内.气相压降随进气量和动静圈对数增加而显着增大;转速增加,压降增大,但不明显,压降主要集中在转子内部,占总压降的88%?97%,其中转子压降的55%?73%由拐弯处的摩擦阻力引起;气体在静圈下隙存在回流,在动圈上隙气体流动缓慢,存在流动死区,气速主要以切向速度为主(占80%以上),峰值位于转子外缘,并与气体入口存在较大速度梯度,径向和轴向速度所占比例较小,且因位置不同而不同.速度变化和压降的变化是转速、进气量和动静圈数等共同作用的结果.(本文来源于《过程工程学报》期刊2016年01期）
卢永生[8]（2014）在《折流式旋转床水力学性能的研究》一文中研究指出超重力旋转床是一种新型高效气液接触设备,该设备以离心力场取代重力场,极大增加了气液比表面积和强化了气液传质。折流式旋转床作为一种新型超重力旋转床,已应用于数十种物系精馏过程的工业化过程,其核心部件是由动盘和静盘嵌套组成的转子。本文以空气-水为体系对折流式旋转床水力学性能进行研究,考察了气体表观速度uG、液体表观速度uL和超重力因子β对折流式旋转床持液量、压降及液泛性能、雾沫夹带的影响,并建立了折流式旋转床持液量数学模型。本文还以体积分数为3%、6%的乙醇溶液和质量分数为20%、30%的碳酸钾溶液为液相考察液体表面张力、密度对折流式旋转床雾沫夹带的影响。实验结果表明：(1)折流式旋转床持液量随液体表观速度uL和气体表观速度uG的增加而增加,随超重力因子β的增加而减小,特别地,高转速下气体表观速度对旋转床持液量影响明显减弱。(2)折流式旋转床气相压降随气体表观速度uG的增大,先缓慢增大,后迅速增加,压降曲线迅速上升,液泛点随后出现。(3)折流式旋转床气相压降随液体表观速度的增大,先缓慢增加,后迅速增大,在出现液泛后,又缓慢变大。特别地,在气体表观速度uG较小时(1.23 m/s),气相压降随液体表观速度增大呈线性增加。(4)折流式旋转床气相压降随超重力因子β的增加,先增加,出现液泛后,压降开始降低。在超重力因子β>120,压降又有小幅度上升。(5)折流式旋转床雾沫夹带量ev小于0.02,随气体表观速度uG、液体表观速度uL的增加而增加,随超重力因子β增大先迅速减小,后缓慢增大。(6)折流式旋转床中液相体系的表面张力或密度越小,其雾沫夹带量ev越大。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2014-10-01）
卢永生,李育敏,俞云良,刘学军,计建炳[9]（2014）在《折流式旋转床持液量的研究》一文中研究指出将折流式旋转床分成若干液体流动区,计算流动区内动、静圈壁上液膜及动、静圈之间液滴的运动时间,在此基础上建立折流式旋转床持液量模型.以空气-水为物系,在直径300 mm、高51 mm的折流式旋转床中进行实验,分别测得不通和通空气时转子的持液量,用实验数据拟合出持液量模型参数.结果表明,转子持液量随液量和气量增加而增加,随转子转速增加而减小,高转速下气量对持液量的影响明显减弱.折流式旋转床不通气持液量为2.35%~3.68%,是普通丝网旋转填料床不通气持液量的1.32~2.06倍.(本文来源于《过程工程学报》期刊2014年04期）
冯义浩[10]（2014）在《双层动折流板式旋转床水力学特性研究》一文中研究指出在化工领域当中,旋转塔近些年来得到了广泛的应用。它具有传质效率高、体积小、结构简单、抗液泛性能强等优点,具有广阔的前景。本文对大连理工大学化工机械学院原有超重力旋转床进行了改进,设计了双层动折流板式超重力旋转床。与原有塔盘相比,新塔盘的动静折流板比值由原来的“一比一点五”改为“一比二”,动折流板得到了充分的利用,提高了空间利用率。同时,新型塔板是一个回转体,具有高度对称性,运转起来更稳定。与原有塔盘相比,优势明显。在本课题当中,我主要完成了设备加工、平台搭建、进行气液两相流体实验、实验结果分析与流场模拟。(1)气相干床压降性能实验气相干床压降随着气相流体流量和转子转速的增加而增大,其中,随着气相流体流量的增加,干床压降的增加幅度明显,随着转子转速的增加幅度变化很小；气相干床压降随塔板间距的增加而减小,但是不能通过无限增大塔板间距的方法来降低压降,动静折流板间距存在着最大值；转子转向对气相干床压降有一定的影响,转向与进气方向相同的气相压降明显小于转向与进气方向相反的气相干床压降。(2)气相湿床压降性能实验在气相湿床压降实验当中,随着气相流体流量的增加,气相湿床压降增加的幅度较大；随着液相流体流量的增加,气相湿床压降增加的幅度不是很明显；随着转子转速的增加,气相湿床压降先减小后增加；随着动静塔板间距的增加,气相湿床压降逐渐减小,但是间距太大会影响传质效果。(3)气相干床压降模拟本文利用Fluent软件来对新型旋转塔进行数值模拟,主要对单相气体进行计算,模拟趋势与实验趋势比较吻合,其中模拟值比实验值略低。(4)新旧塔盘的对比新塔盘与旧塔盘相比具有一定的优势。新塔盘比旧塔盘具有更高的对称性,运转更稳定,新塔盘气相压降比旧塔盘的气相压降要低,并且新塔盘增加了动折流板的利用率,加强了传质。本文还对旋转床的液泛性能进行了简单的研究,随着气相流量的增加、液相流量的增加、转子转速的增加、塔板间距的减小,其抗液泛性能逐渐减小。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-05-01）
折流式旋转床论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
作为最受关注的过程强化技术之一,超重力技术已经成为化学工程学科研究的前沿和热点方向之一。与普通的旋转填料床相比,折流式旋转床具有诸多优点。其中,独特的动静转子结构有利于改善液体进口处的“端效应区”,使得折流式旋转床具有更优异的微观混合性能和液-液传质强化性能,使其在“受传质和分子混合限制”的化学反应制备化学品的应用领域具有巨大潜力。本文从折流式旋转床的微观混合和液-液传质强化两个特性研究出发,开展实验研究,并且第一次将其应用于羟醛缩合制备化学品的过程强化中。主要工作和研究结果如下:1、采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系,对折流式旋转床(RZB)的微观混合性能进行研究,分别考察了超重力因子β、液体入口总流量uin、H+浓度、反应物体积流量比VA/VB对RZB反应器离集指数Xs的影响;并与叁通混合装置、旋转填料床(RPB)对离集指数Xs的影响进行对比。实验结果表明:在本实验范围内,折流式旋转床实验所得到的离集指数XS在0.01~0.05之间,显示出了较叁通混合装置优越的微观混合性能;另外,由实验结果可知RZB反应器的微观混合性能略优于RPB反应器。2、以大豆油-异丙醇-水为实验体系,研究了折流式旋转床(RZB)强化物理萃取传质的性能。考察了超重力因子β、液体入口总流量uin和水油两相体积流量比?等主要操作参数对萃取级效率η影响;并在相同操作条件下,进一步探究了折流式旋转床(RZB)萃取传质性能与微观混合性能之间的定量关系。实验结果表明:对比于传统搅拌萃取装置,折流式旋转床萃取性能更加优异。它能够使液滴粒径瞬间达到微米级水平,具有优异的微观混合特性,能有效的强化物理萃取传质过程。在折流式旋转床(RZB)反应器内,萃取传质性能与微观混合性能密切相关。在实验操作条件下,超重力因子β逐渐增加到263时,离集指数Xs减小为0.020,对应的萃取级效率η逐渐增加到94.2%,萃取级效率η随离集指数Xs的减小而逐渐增加,说明随RZB着反应器微观混合效果的提高,萃取传质效果也逐渐提高,但两者并不呈线性关系。3、采用异戊醛和丙酮进行羟醛缩合反应制备甲基庚烯酮的生产工艺,将折流式旋转床反应器用于强化反应过程。考察了超重力因子β、反应温度T、碱浓度?和异戊醛与丙酮物质的量比?等操作条件对异戊醛转化率X、甲基庚烯酮选择性S和收率Y的影响,并对目的产物甲基庚烯酮(MHK)进行了核磁共振氢谱(1H-NMR)、核磁共振碳谱(13 CNMR)和GC-MS的表征,以确定其分子结构。实验结果表明:RZB反应器可以有效强化异戊醛和丙酮羟醛缩合反应,当碱性催化剂用量为物料的40%,循环流量为150L/h时,控制适当温度和异戊醛丙酮物质的量比,碱性催化剂浓度为4.2%,超重力因子为263时,异戊醛转化率为88.6%,甲基庚烯酮的选择性和收率分别达到93.3%和82.7%。相同操作条件下,与机械搅拌装置强化效果对比,RZB反应器强化下的异戊醛转化率提高了20%,选择性提高了30%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
折流式旋转床论文参考文献
[1].张斌,李育敏,耿康生,计建炳.折流式旋转床气液比表面积的实验研究及CFD模拟[J].化工进展.2017
[2].齐学振.折流式旋转床（RZB）微观混合和液—液传质性能及其应用研究[D].浙江工业大学.2017
[3].张斌,李育敏,计建炳.折流式旋转床气相流动的CFD模拟[J].过程工程学报.2017
[4].汪建峰.折流式旋转床功率消耗的研究[D].浙江工业大学.2016
[5].杨立军.折流式超重力旋转床流体动力学特性研究[D].浙江工业大学.2016
[6].汪建峰,王广全,操伟伟,计建炳.折流式旋转床有效功耗的初步研究[J].化工进展.2016
[7].杨立军,李育敏,李相鹏,计建炳.折流式旋转床气相流场数值模拟研究[J].过程工程学报.2016
[8].卢永生.折流式旋转床水力学性能的研究[D].浙江工业大学.2014
[9].卢永生,李育敏,俞云良,刘学军,计建炳.折流式旋转床持液量的研究[J].过程工程学报.2014
[10].冯义浩.双层动折流板式旋转床水力学特性研究[D].大连理工大学.2014
论文知识图
