喷射式超重力旋转床传质模型及实验研究

采用乙醇-水物系,在常压全回流条件下,对网孔板式(转子Ⅰ)和百叶窗式(转子Ⅱ)两种转子结构的喷射式超重力旋转床和折流式旋转床(RZB)进行精馏实验,并建立了旋转床理论塔板数和气相总体积传质系数(KGae)的关系式。实验结果表明,3种结构旋转床转子的每米珲论塔板数均随转子转速增加而增大,且转子Ⅱ和RZB转子随气相表观动能因子(F因子)增大出现峰值;转子Ⅰ的每米理论

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PETR0CHEM I CA L T C No 0 Y E H LG

21 0 1年第 4第 4期 0卷

喷射式超重力旋转床传质模型及实验研究 王营,肖华,李李育敏,童政富,姚文,计建炳 (江工业大学化学工程与材料学院,浙江抗州 3 0 1 )浙 10 4

摘要]采用乙醇一水物系,常压伞回流条件下,网孔板式 (子 I)百叶窗式 (子 1两种转子结构的喷射式超重力旋在对转和转 1)

转床和折流式旋转床( Z进行精馏实验, R B)并建立了旋转床理论塔板数和气相总体积传质系数 (

。的关系式。实验结果表 )

明,结构旋转床转子的每米理论塔板数均随转子转速增加 f曾,转子Ⅱ和 R B转子随气相表观动能因子 (因子)大出 3种 大且 Z F增现峰值;子 I的每米理沧塔板数最大为 4转 0 7块,子Ⅱ的每米理论塔板数最大为 4 .转 0 0块;转子转速为 10 0rmn、在 4/ i F因子为 1 1m‘ ( g‘‘” . s k m一 )时,子 I的比压降是 R B转子的 1.%,子Ⅱ的比压降是 R转 Z 00转 ZB转子的 1 .%;子 I和转子Ⅱ的 36转 KG F因子的增大而增犬。 a随

关键词 j喷射式旋转『超重力;馏;质模型未;精传[章编号] 10文 0 0—84 ( 0 1 0 14 2 1 )4—09 32—0 5[图分类号]T 2 .中 Q 0 14『文献标识码] A

M a sT a se o e a d E p rme tf rRoa i gJ tHih Gr vt d s r n fr M d l n x e i n o tt e g— a i Be n y

Wa gYn, i io u, i u i,o gZ egu Y o We,i in i n i L a h a L m n T n hnf,a n J a bn g X Y J g ( ol eo hmi l n ier gadMaeisS i c, hj n iesyo ehoo y ag huZ ei g30 1, ia C lg fC e c gnei n t a c ne Z eagUnvrt f c nlg,H nzo hj n 0 4 Chn ) e aE n rl e i i T a 1

[ src] I h he y e frt igb d,nme oa n e b

d R B)w t s a e Abta t ntetretp so a n e s a l rt igjt e ( J ot y t i ameh bf h l rtr(oo, J i h t rbf ertr(o rⅡ)a drt igz z gb d R B) h tl oo rt I) R B w t sut a oo rt r h e l o n oa n i a e ( Z,tet a t g o r fu d si ai n o eh n lw ae s t m we e c ri d o t u d r am o p e c p e s r e x it lto s f t a o— tr yse l l r are u n e t s h r r s u e i .

Th e

r lto s i t e t e h o ei a plt n m b r n t e a— ha e o a v l m erc eai n h p bewe n h t e r t l ae u c e a d h g sp s t tl o u ti m a s r n f r s ta se c e ce twa sa ls d. Th e ut ho d t a h h o ei a l t mbespe ee h h e o f i n se t b ihe i e r s lss we h tt e t e r t lp ae nu c r rm t roft e t r e

r t t g b d nce s d wih t e i c e s so he r t rs e d o ai e s i r a e t h n r a e ft o o p e s a d to eo tr I a d R n n h s fr o I n ZB a p ae o p e rd ,

p a au s wi h n r a e o fc o . Th a i u s o h he r tc lp a e e ee r 0 7 e k v le t t e i c e s f F—a t r h e m x m m ft e t o e ia l ts p r m t ra e 4 .

frrtr a d4 . o oo I.W h n tertrs e di 10 0 rmi n —a tri 1 1m .s . 0 oo I n 0 0 f r tr 1 r e h oo p e S 4/ n a d F fco s . ~ ( g’m。 )一 h aiso h p cf rsue d o so oo I n oo I t h to B ae k”,te rt fte s e i c pe sr rp frtr a d rt

r I o ta fRZ r o i 1 .% a d 1 .%,rs e t ey 00 n 3 6 ep ci l .T eg sp aettl ou t cmasta se o f ce t o oo I v h a~h s oa v lmer s— n frc e in s f tr i r i r a d rtrⅡ ice s dwi n ra eo eF—a tr n oo n rae t ice s ft fco . h h

[ e w rs rt igjt e; ihgai; iia o; s t nfr d l K y o d] oa n d hg rvt dsl t n mas r s e t eb y tl i a e mo

超重力旋转床是一种新型气液传质设备,该设备利用旋转产生的离心力场来代替重力场进行分 离过程。液体在转子内受到数百倍重力的离心力

沿 Z字形曲折通道流动,液体在转子内经历多次静 止一加速过程, R B存在压降大、量小和能耗故 Z通高的缺点 E ̄, 93。 8 1 本工作针对 R B的缺点,发了两种新型转子 Z开

作用及旋转填料巨大的剪切力作用,拉成极薄的被 膜、很细的丝和微小的滴,间比表面积急剧增加,相

结构的喷射式超重力旋转床。以乙醇一水为物系, 进行常压全回流精馏实验研究,以分析不同转速、 收稿日期:2 1 00—1 0—2;修改稿日期]2 1 2— 1 8: 00—1 3。 [者简介王营 ( 9 3 )男,东省曹县人,士生,邮作 18一,山硕电 wmgig 07 13 cm联系人:肖华,话 07 ly 2 0@ 6 o n李电 5 1—83 0 3 8 2 96,电邮 l h 3 z teu c: i 6@ j .d n x u[金项目]国家科技创新基金项目( 7 2 23 04 5)浙江省重基 0 C 6 13 06; 大科技计划项目 (0 2 10 2。 2 0 C 13 )

表面更新迅速,致相问传质速率比传统塔器提高导 1~2个数量级卜。目前超重力旋转床在精馏、收 解吸“等化工单元操作和纳米材吸 m、 料制备中得到广泛应用。

在超重力旋转床中转子是最重要的部件,同不的转子结构决定旋转床的性能。折流式旋转床

( Z采用动静部件相结合的结构, R B)气体在转

子内

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