一、旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响（论文文献综述）
李燕斌[1]（2021）在《分布盘式旋转填充床内流体流动与传质性能研究》文中认为旋转填充床通过转子及其内部填料的高速旋转,提高床层内部的液体分散程度和表面更新速率,从而强化传质和混合过程。旋转填充床在废水废气处理、纳米颗粒制备、精馏等过程已获得广泛的应用。此类过程中的工作流体往往是水或水溶液,其粘度较低,处于1至100 m Pa·s的范围。然而,化工过程中亦存在许多中高粘度过程,如重油加氢、生物催化、聚合物脱挥和离子液体脱碳等。这些过程中工作流体的粘度高达水的数千甚至数十万倍。为拓展旋转填充床在中高粘度过程的应用,需重点解决中高粘度流体的初始分布问题,并明确其在旋转填充床内流体流动行为和传质规律。本研究创制了一种适用于中高粘度体系的分布盘式旋转填充床,采用圆盘布液取代传统的喷嘴布液,并围绕分布盘式旋转填充床内的流体流动行为和传质性能展开研究。通过系统的科学实验和计算流体力学模拟,揭示分布盘表面和填料内不同粘度流体的流动特性。基于流动研究建立了分布盘式旋转填充床内适用于中高粘度体系的传质模型。主要研究内容如下:1.发展了分布盘表面液膜流动的三维VOF模拟方法,明确了分布盘表面的典型波型,包括液膜铺展方向的光滑液膜、同心环波纹和螺旋状波纹,以及液膜振动方向的正弦状波纹和脉冲状波纹。发现液膜内部流体层间的相对运动现象,进而揭示不同波型的形成机制。量化了分布盘表面波纹振幅和液膜厚度,并建立适用于中高粘度体系的液膜平均厚度关联式。分布盘的过程强化作用体现于:表面波纹可强化液膜内扰动,且液膜厚度减小可缩短扩散距离。2.构建了基于真实填料结构的几何模型,发展填料内持液量的三维Eulerian模拟方法,并采用重量测量实验对模拟结果进行验证。随粘度增大,填料内液体的聚集状态由离散型转变为连续型,液体流线由反向卷曲的弧线型转变为径向发散的直线型。填料持液量和润湿效率与粘度和液量正相关,与转速负相关。填料最大持液量和最大润湿效率分别为0.250和0.416。通过无量纲分析建立了适用于中高粘度体系的持液量和润湿效率关联式。基于平推流假设,分析填料内的液体平均停留时间,结果表明低粘度液体的停留时间小于0.5 s,中粘度液体的停留时间介于0.5到5 s之间,高粘度液体的停留时间大于5 s。3.采用高速摄像技术观测和分析填料内液体流动形态和微元特征。发现填料内液体流动呈现液滴流、短线流、连续线流和液膜流四种典型流型,并确立了不同流型转变标准,随着OhP数和ReP·We Pn的增大,填料内液体流型从液滴流向液膜流转变。根据填料内液体的质量守恒,建立了微元特征参数的半经验模型。通过模型和实验对比,明确了填料内液膜等效铺展半径和液膜平均厚度,以及液线数量和液线平均直径。基于无量纲分析,建立适用于中高粘度体系的液膜平均厚度和液线平均直径关联式。4.基于流体流动的研究结果,结合经典传质理论,建立了分布盘式旋转填充床内液相体积传质系数模型,并采用粘性流体脱挥实验验证传质模型。分析填料内不同流型液体的表面积和体积以量化填料内气液比表面积。采用双膜理论描述分布盘区,表面更新理论描述填料区,建立了适用于中高粘度体系的液相体积传质系数关联式。对于N<800 r/min的有效操作条件,丙酮脱除率的模型预测值和实验值之间的误差整体处于±20%之内,表明本研究所建传质模型可为旋转填充床在中高粘度体系的应用提供指导。
武威[2]（2020）在《分段进液式旋转填充床流体流动研究与结构优化》文中提出作为一种面向绿色化工的过程强化技术,超重力技术在气液传质等方面表现出优异的性能,并广泛应用于废气处理等工业领域。旋转填充床（Rotating Packed Bed,RPB）作为一种典型的超重力设备,借助高速旋转的填料极大地增大了气液接触面积并加速气液表面更新,进而强化气液传质过程。作为一种新型RPB,分段进液式旋转填充床（Multiliquid-inletrotating packedbed,MLI-RPB）由于缺少部分填料且具有多个端效应区,具有压降低、传质好的特点,在气液吸收方面有很好的应用前景。基于“数字孪生（Digital Twin,DT）”的仿真理念,3D打印技术可以实现“MLI-RPB实体”和“MLI-RPB虚拟体”的无缝衔接。采用“实验+模拟”手段分别对MLI-RPB内不同区域的气相和液相流动进行系统研究,对“气相扰动”“液相分散”等流动特征进行量化分析对比。作为重要的数值模拟手段,计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）不仅是补充基础研究的重要方法,也是指导结构优化的重要工具,可以极大地提高设备的研发效率。基于“MLI-RPB虚拟体”的仿真优化结构,通过3D打印再次完成与“MLI-RPB实体”的交互反馈,可以快速满足实际工程需求。这种“CFD模拟+3D打印”的方法,实现了新型结构RPB数字化制造,进而发展了一种从精准优化到快速制造的研究思路。总结来说,本研究为系统探究RPB内部的流场信息提供了借鉴方法,为解决RPB结构优化提供了参考案例,为MLI-RPB工程应用奠定了 DT模型基础,发展了一种较低转速下强化MLI-RPB深度脱硫过程的柔性策略,主要研究内容如下:（1）对填料纵丝排布和填料环直径比进行设计,借助通过3D打印技术构建MLI-RPB“数字孪生体”。首先对气相流场进行了研究,一方面通过实验,对MLI-RPB实体进行了压降实验,研究了整床压降、压力分布等。另一方面,对MLI-RPB虚拟体进行了 CFD模拟,得到了多孔介质模型无法获取的填料区气相流场细节,例如速度分布、气相湍动等。实验与模拟相辅互补,对MLI-RPB气相流动进行了系统的研究,为MLI-PRB的模拟优化建立了可靠的方法。（2）3D打印技术相比与传统制造手段,可以便捷实现丝网填料的无基座成型固定,使得填料区液相流动的光学成像成为可能。一方面通过实验,对MLI-RPB实体进行了高速拍摄,分别采用长短焦距两种镜头,对大视窗下宏观液相分散与小视窗下液相破碎细节进行了定性与定量分析,包括非填料区液滴直径与尺寸分布、液滴速度大小与飞行方向等。另一方面,对MLI-RPB虚拟体进行了 CFD模拟,补充了填料区液相流动细节,例如液膜瓦解和持液量等。实验与模拟相辅互补,对MLI-RPB液相流动进行了系统的研究,为MLI-PRB的模拟优化建立了可靠的方法。（3）基于前面建立的模拟方法,以有利于强化气液表面更新为目标,对内构件进行了分析对比。不同结构对气液宏观流动没有太多影响,例如整床气相压降与外空腔液滴平均直径等。差异主要集中在填料环间隙:一方面,内构件与三段填料环边缘对气相的剪切强化了气相湍动,填料环间隙的湍动能提升2-5倍;另一方面,液滴在填料环与内构件之间反复破碎融合强化了液相分散,填料环持液量最高可提升20%。综合评判不同径向夹角内构件组合,A（0°,0°）、C（-30°,-30°）和 D（+30°,-30°）三组更有利于气液表面更新,主要体现在液膜瓦解和液滴在填料环与内构件之间反复破碎融合,以上均有利于强化MLI-RPB气液传质性能。（4）以日趋严格的SO2排放标准为工业应用背景,探究了 MLI-RPB的深度脱硫性能。采用Na2SO3和NaHSO3混合溶液作为吸收剂,分别考察了吸收液pH值和钠离子浓度、SO2初始浓度、转速、液量、气量、进液方式等因素对MLI-RPB脱硫率的影响。结合前一章模拟优化的结果,通过3D打印反馈交互,开发了一个低压降、高脱硫率的新型MLI-RPB反应器,使其在更低的转速下满足了深度脱硫需求。基于以上成果,总体来说,本研究借助“CFD模拟+3D打印”技术,发展了一种高效的从精准优化到快速制造的结构优化思路,将数字化虚拟模型与工程应用实体精准联结在一起。为全面系统地研究RPB内部流场信息提供了借鉴方法,为RPB的结构优化提供了参考案例,为MLI-RPB工程应用提供了 DT模型基础,拓宽了 CFD模拟流体流动对中试尺寸RPB的指导。
詹媛媛[3]（2020）在《超重力碱液氧化再生过程的反应与分离耦合强化研究》文中提出炼厂液化石油气脱硫醇通常采用碱洗工艺,碱洗后产生的脱硫废碱液在储存、运输、和处置方面都较为棘手。脱硫废碱液再生不仅可以节约资源,还可以减少废物排放,有利于绿色化学和可持续发展。经典的再生技术通常采用反应器和分离器串联来实现,但存在再生效率不高、占地面积大等不足,亟需通过化工过程强化技术实现操作单元的减少和装置体积的缩小。以旋转填充床（RPB）为核心装备的超重力技术是典型的过程强化技术之一。高速旋转的多孔填料产生的剪切力将液体切分成细小的液滴、液线和液膜等,使得气液传质和液液混合得到有效强化。分析上述碱液再生过程,其关键科学问题为如何实现传递速率与反应速率的匹配。结合超重力技术的特点,提出在单一的旋转填充床内实现反应与分离的耦合过程强化,以提高脱硫碱液的再生效率。鉴于此,本文首先采用光谱分析和量化计算的手段确定了氧化再生反应的顺序,通过密度泛函理论（DFT）计算并推测了反应机理,设计动力学实验确定了动力学重要参数;研究并揭示了超重力环境下碱液再生工艺的科学规律;构建了超重力反应与分离耦合数学模型,以用于指导反应器的放大;探索了填料表面特性对碱液再生过程反应与分离性能的影响,实现了反应器的优化。主要研究结果如下:1、采用紫外-可见吸收光谱分析和DFT计算两种手段确定了反应顺序,即硫醇根离子优先于氧气分子与催化剂磺化酞菁钴结合。进一步通过DFT计算,提出了双层吸附结构的反应机理。开展动力学实验,获得动力学重要参数,活化能为29.584 kJ/mol,反应的指前因子为6.84 ×1010 L/（mol.s）。双样本F检验对动力学进行统计学检验,证实动力学数据具有高度可信性。2、研究超重力环境下的碱液氧化再生过程,确定了较佳的操作参数:N=1400 r/min,G=2.5 m3/h,L=20 L/h,T=55℃,NaOH 浓度=10 wt.%,NaSR浓度=0.3 wt.%,催化剂浓度=0.01 wt.%。在此条件下,反应物硫醇钠转化率高达100%,产物二硫化物的分离率可达89.9%。构建了人工神经网络模型用于再生性能的快速预测和参数分析,偏差在±4%以内,表明RPB技术在碱液再生过程中的优越性。3、构建旋转填充床内的反应与分离耦合数学模型,以指导旋转填充床的工业放大。模型预测值与中试的实验值误差在±5%以内,模型合理。相较于传统再生技术,单台旋转填充床可以同步实现硫醇钠的反应与二硫化物的分离,不仅实现了操作单元的减半,且达到了更高的再生效率,有力阐明了超重力脱硫碱液氧化再生工艺的优势。基于模型,计算得到各组分摩尔浓度随旋转填充床转子径向厚度（ri）的变化规律,揭示了超重力碱液氧化再生过程中反应与分离过程的耦合机制;以一组中试实验数据为参考,可得到在ri=0.098 m时,反应程度与分离程度相当;在ri=0.14 m时几乎无反应发生,只进行二硫化物的分离过程。4、探索旋转填充床内填料表面特性对脱硫碱液氧化再生过程的影响,表面亲水微纳结构的填料具有明显的再生优越性。填料径向厚度为45 mm亲水微纳结构填料的再生性能可以达到50 mm未表面改性填料的再生性能。调变填料表面浸润性,可实现填料厚度和转子尺寸的减小,从而缩小旋转填充床的体积,实现反应器的优化。
刘陶然[4]（2019）在《超重力环境下臭氧水体消毒的研究》文中指出臭氧水体消毒技术是未来最有前景的水体消毒技术之一,臭氧消毒反应器的研究和发展中,主要侧重于传统消毒接触池的结构和设计优化,对于新型的、高效的、非传统结构的消毒反应器的研究、开发和应用涉及较少。本研究首次采用旋转填充床（RPB）作为臭氧消毒反应器,应用于水体消毒领域,评估了超重力臭氧消毒反应器的性能;同时,从臭氧-水吸收过程的基础传质研究出发,首次采用神经网络方法建立了传质系数预测模型,并探索了 RPB高效制备臭氧水的工艺;另外,针对典型实际水体检验了超重力臭氧消毒反应器对其处理效果,拓展了超重力技术在环境和水处理领域的研究和应用范围。主要研究内容概述如下:（1）通过对超重力环境下臭氧-水物理吸收过程的实验研究,得到了旋转填充床中各操作条件对该过程液相传质系数的影响规律。结果表明:旋转填充床的转速提高一方面可以增加气液界面面积,另一方面亦可降低气液接触时间,两种因素在不同阶段主导作用的强弱差异导致了液相传质系数先上升后稍降低。气体流量的增大会增加气体对液体的扰动作用,导致流体湍动的增强和气液界面面积的增加,有利于传质过程的进行,提高了液相传质系数。液体流量对液膜控制的臭氧-水吸收过程的液相传质系数影响较为显着,其增加会增强气液湍动、液滴数量和填料内液膜面积,使得液相传质系数显着增大。在传质过程研究的基础上,首次将旋转填充床作为高效生产臭氧水的装置,考察了工艺参数（转速、气量、液量、气相浓度、单位填料处理量）对臭氧水品质和工艺传质系数的影响,确定了该工艺的最佳操作条件,为超重力技术应用于臭氧水生产提供了基础数据。（2）通过神经网络方法,基于系列液相传质系数实验和无量纲数群计算方法,建立了超重力环境下臭氧-水吸收过程液相传质系数的神经网络预测模型,并使用格栅法和交叉验证法对模型参数和结构进行了优化,得到神经网络结构有3层神经元,每层分别有15、25、25个神经元,该模型在训练集和测试集上分别取得了 R2为0.9896和0.9877的模型性能,结果的预测偏差小于15%,证明了神经网络建模方法在超重力下臭氧-水吸收领域传质系数预测方法的可行性和有效性。（3）通过消毒领域常用微生物指示物E.coli在超重力臭氧环境下的失活效果研究,首次将超重力技术应用于水体消毒领域。结果显示:E.coli臭氧灭活反应的Hatta系数为7.72,属于膜控制过程,超重力技术适用于强化该反应;在相当的E.coli消毒水平下,超重力臭氧消毒反应器的Ct值与传统消毒反应器相比仅为十分之一至三分之一。超重力臭氧消毒反应器对臭氧传质过程的有效增强和液体混合的均一性提高,本研究中超重力臭氧消毒反应器对水体中E.coli的灭活效果较传统鼓泡反应器提高1-2个Log水平。基于传统臭氧消毒接触池中功能区域的结构和特性,结合超重力反应器的传质强化区域和结构,从理论上分析并提出旋转填充床填料区的端效应区可以认为是臭氧消毒剂的高效溶解区,剩余填料区和空腔区则可以认为是臭氧消毒剂均匀与水体混合及灭活微生物的接触区。旋转填充床中进行水体消毒过程的区域其气液传质和液体混合效率要高于传统消毒接触池中相应的区域,因此可以作为一种新型高效的臭氧消毒反应器。（4）通过两种实际水体在超重力臭氧消毒反应器中的消毒试验研究,证明超重力臭氧消毒反应器可以应用于典型实际水体的消毒处理,具体地:针对某河道水体的研究结果表明,旋转填充床转速的增加可以提高对水体中总菌群的灭活效果;在相同的处理量下,超重力臭氧消毒反应器与搅拌曝气反应器相比,灭活效果仍高0.5-1.5个Log水平。针对北京某市政污水处理厂二沉池出水的消毒处理结果表明,超重力臭氧消毒反应器对水体中总菌群和大肠菌群的灭活效果可以达到北京市相关排放标准。
盛淼蓬[5]（2019）在《旋转填充床强化有机胺吸收剂脱除二氧化碳及其传质过程研究》文中提出化石燃料大规模燃烧所排放的二氧化碳（CO2）是造成全球变暖的重要原因。以胺法工艺为主的化学吸收法是目前研究最成熟的CO2捕集技术,乙醇胺（MEA）是应用最为广泛的吸收剂。但是,MEA具有CO2吸收容量低、对设备腐蚀性强、氧化降解和热降解损耗大、解吸再生能耗高等缺点,且吸收设备和解吸设备的投资成本高。因此,开发高效脱碳吸收剂和引入高效吸收设备是开发具有良好工业应用前景的CO2捕集技术的关键。旋转填充床（Rotating Packed Bed,RPB）是一种典型的过程强化设备,能够大幅提高气液两相间的传质效率,有效缩小设备体积和减少占地空间,达到降低设备投资成本的目的。本文采用超重力技术强化有机胺吸收剂脱除CO2过程以达到缩小设备尺寸和降低投资成本的目的,探索具有工业应用前景的高效CO2捕集技术。本文首先探讨了超重力环境下稳态和非稳态传质假设在气液传质模型建立过程中的适用性,分析了 RPB强化气液传质过程的机制。在此基础上,采用经典的CO2-NaOH体系测定RPB的有效传质面积（A）,并采用喷淋管式液体分布器考察初始液体分布对有效传质面积的影响。随后,开展了 RPB强化有机胺吸收剂脱除CO2过程的研究,并基于渗透理论建立了伴有可逆反应的气液传质模型,为反应器设计放大和工艺开发提供理论参考和数据支撑。主要研究成果如下:1.通过求解反应-扩散方程获得伴随化学反应的稳态和非稳态液相传质系数模型,探讨了超重力环境下稳态和非稳态传质假设在气液传质模型建立过程中的适用性,并进一步分析了 RPB强化气液传质过程的机制。研究结果表明,化学反应速率对稳态传质假设是否成立具有决定性影响,液相传质过程能否视作稳态传质过程可通过化学反应速率和液体微元寿命进行预判;RPB内极短的液体微元寿命导致可溶性气体组分难以在液相内建立起稳定的浓度分布,相界面附近“陡峭”的浓度梯度极大地强化了传质过程,且在液相沿RPB径向运动的过程中能够始终维持这种“陡峭”的浓度梯度,这是RPB强化液相传质过程的根本原因。通过对文献数据的进一步分析和比较后发现,高有效传质比表面积也是RPB能够大幅提升气液传质效率的重要原因;2.采用C02-NaOH体系对RPB的有效传质面积（A）进行了测定,对比了不同物性数据来源对测定结果的影响,发现体系物性参数来源对测定结果具有非常重要的影响,且影响程度随离子强度增加而增大。研究结果表明,传统塔器内的常规测试条件可能不适用于RPB,本文提出改变溶液组成（即控制有效NaOH浓度在0.5-4 mol/L之间）的测试方法寻找有效传质面积测定结果变化幅度最小的浓度范围,在此范围内测得的有效传质面积接近真实值,这种方法可以有效规避气相传质阻力的影响;同时,在数据处理过程中,需要避免体系物性数据来源之间的不一致性,防止造成潜在的计算误差;3.采用喷淋管式液体分布器考察了初始液体分布对有效传质面积的影响,并分析了填料内部的液体分布情况,发现轴向上初始液体分布对有效传质面积具有重要影响。基于实验结果并结合文献数据分析认为,初始液体分布的影响主要存在于端效应区及其附近厚度较薄的填料区域,增加轴向上初始液体分布均匀程度有助于液体在填料轴向上的均匀分布并增加有效传质面积;周向上初始液体分布的影响也主要集中于填料内缘区域,但对有效传质面积的影响有限;4.吸收剂与CO2之间反应速率的快慢和CO2吸收容量的高低对最终的CO2脱除效果具有决定性影响。采用有机胺吸收剂,探索了RPB内吸收剂种类和操作条件对CO2脱除效果的影响规律。研究结果表明,多元烯胺的CO2脱除率以及对MEA的促进作用的高低顺序为:DETA>TETA>TEPA。混合胺吸收剂中,PZ+DETA的脱碳效果要优于DETA+MEA和TETA+MEA,是一种具有良好应用前景的高效吸收剂。采用有机胺吸收剂,适宜的操作条件为:气体平均停留时间为0.7-1 s（最短不应低于0.6s）,转速为1000-1200rpm,气液比为120-190;5.基于渗透理论,建立了超重力环境下适用于CO2-MEA体系的伴有可逆反应的气液传质模型,模型可以很好地预测实验结果,误差在±15%以内。模型计算结果表明,填料区是脱除CO2的主要区域,CO2与MEA之间的反应为吸收过程中发生的主要反应。通过建立的模型,可以预测不同操作条件下的CO2脱除效果和最优化填料尺寸,并能够反映吸收过程中发生的化学反应和反应组分的浓度分布,可以为RPB脱碳的设计放大和工艺优化提供支持。
马驰[6]（2019）在《超重力催化反应器流体流动与传质特性及加氢性能研究》文中研究说明石油炼制工业对于国民经济具有重要的地位和作用,大力发展重质油加工技术已经成为避免石油资源风险的重要措施之一,促进重质油中稠环芳烃部分苯环的加氢还原饱和不仅可以降低其毒性,而且还能提高其附加值,对于减缓石油对外依存度、保障国家能源安全具有重大意义。加氢反应大多采用传统固定床反应器,但存在反应器内流体分布不均匀、传质效率低及床层压降高等问题。超重力旋转填充床是典型的化工过程强化反应器之一,适用于强化相间传质和分子混合等多相反应过程。因此,本论文提出以催化剂作为填料,利用超重力旋转填充床来强化稠环芳烃加氢反应过程的新方法。首先研究填装式和整体式两类载体填料的流体流动状态,探索其在传质和反应过程中的强化机理。然后利用化学吸收体系对两类载体填料旋转填充床的传质性能进行验证。开发与优化整体式催化剂载体涂层制备和活性组分浸渍的工艺过程。最后开展两类催化剂填料旋转填充床稠环芳烃加氢性能的研究,比较和评价其加氢性能的优劣。主要研究内容如下:（1）采用高速摄像技术观测超重力环境下液体流经单个氧化铝球催化剂载体的流动状态,利用墨水吸附法研究氧化铝球的液体吸附行为,并对氧化铝球吸附液体过程进行动力学分析。（2）利用NaOH-CO2化学吸收体系研究填装式载体填料旋转填充床传质性能的变化规律,同时比较单位气相压降条件下液相体积传质系数的大小,综合评价填装方式对旋转填充床传质性能的影响。（3）针对整体式催化剂载体涂层的制备过程,采用HCl和HN03混酸溶液对不锈钢片的表面和不锈钢管的内表面进行化学刻蚀预处理,提出通过改变混酸浓度和刻蚀时间获得基体表面不同粗糙度和孔径的方法。利用溶胶凝胶法将氧化铝载体负载于预处理后的基体表面,揭示基体表面孔结构与氧化铝载体颗粒之间的匹配关系,并通过分析表征评估该负载过程对氧化铝本身性能所产生的影响。（4）将整体式催化剂载体涂层的制备方法应用于不锈钢丝网上,采用高速摄像机对液滴下落碰撞丝网单丝后在其表面的润湿状态进行拍摄,并测定单丝表面液体铺展长度和接触角。进一步利用NaOH-CO2化学吸收体系研究整体式载体填料旋转填充床传质性能的变化规律,比较单位气相压降条件下液相体积传质系数的大小。（5）采用过量浸渍法在整体式载体填料上浸渍活性组分,并确定最优的浸渍条件。选择器外预硫化和两步硫化的方法对填装式和整体式催化剂进行预硫化处理。以稠环芳烃四氢萘加氢生成十氢萘为研究体系,开展填装式催化剂填料和整体式催化剂填料旋转填充床加氢性能的研究,并通过比较评估其在加氢反应过程中的强化效果。
鹿艳祯[7]（2019）在《亲疏水组合填料旋转填充床传质及微观混合性能研究》文中研究指明旋转填充床（RPB）是一种高效的气液、液液两相传质与混合的装置,近年来被广泛应用于化工生产中的分离及反应过程强化。填料是旋转填充床剪切气液的核心部件,填料的结构和表面性质都对RPB中气液的流体流动有明显的影响,进一步影响RPB的传质及混合性能。本文对不锈钢金属丝网进行了亲水改性和疏水改性,采用NaOH-C02体系和碘化物-碘酸盐体系探究了填料表面浸润性对旋转填充床传质及微观混合性能的影响,以及亲水改性丝网、疏水改性丝网的组合填料旋转填充床的传质及微观混合性能。基于改性丝网对液体的分散作用,设计了新型的预分散填料结构,进一步测量了该填料的有效传质比表面积。主要研究结果如下:（1）开展了单种填料旋转填充床的有效传质比表面积（ae）的测定。亲水改性丝网填料的ae最大,疏水改性丝网填料的ae最小。高速摄像机拍摄的液膜在丝上的铺展和收缩现象表明,液膜在丝上的收缩速度为:疏水丝>未改性丝>亲水丝;液膜在丝上的铺展长度为:亲水丝>未改性丝>疏水丝。基于假设,计算了传质实验中,液膜和液滴的比例,三种填料在传质过程中的液膜占比分别为:疏水填料0.12、未改性填料0.16、亲水填料0.20。单种填料的离集指数（XS）随转速和液量的增大而减小,随氢离子浓度的增大而增大。疏水改性丝网填料旋转填充床的微观混合性能在三种填料中最优,而亲水改性丝网填料的微观混合性能在三种填料中最差。（2）设计了 2组组合填料:第一组为转子内层放置不同浸润性金属丝网的组合填料;第二组为转子中间层放置不同浸润金属丝网的组合填料。2组组合填料中,装载有疏水丝网组合填料的传质性能比未改性丝网填料有所下降,而装载有亲水丝网组合填料的传质性能比未改性丝网填料提升了 2%～8%。而装载有疏水丝网的组合填料表现出较优的微观混合性能,而装载有亲水丝网的组合填料的微观混合性能相对减弱。（3）基于上述研究结果,开发了一种新型的预分散结构的填料。对单层丝网的可视化实验结果表明,相比于未改性的单层丝网,旋转的单层疏水丝网可以将液柱剪切成更小的液滴并使其具有更大的分散锥角。装载疏水预分散丝网层的填料的有效传质比表面积优于亲水预分散丝网层,且优于未改性预分散丝网层的填料。
郭林雅[8]（2019）在《错流旋转填料床结构优化及性能研究》文中研究指明超重力旋转填料床是一种新型化工过程强化设备。目前,已有大量学者从传质性能和流体力学性能两个方面对旋转填料床进行了深入研究。其中,传质性能研究体系已趋于成熟,从研究结果中可以发现填料的轴向厚度和径向长度、液体分布器结构、填料内液体分布都会对旋转填料床的传质效果产生影响;流体力学性能的研究中已发现填料内液体分布不均现象,但缺乏能够对液体分布程度进行定量分析检测的方法。针对上述问题,本文选用山西省超重力化工工程技术研究中心自制的错流旋转填料床为实验设备,探究了丝网填料的轴向厚度和径向长度以及中心管式液体分布器的喷液孔孔数对传质性能的影响规律,并提出了一种旋转床填料内液体分布检测方法,以期为旋转填料床的结构优化设计提供理论指导和数据支持。填料结构改变,填料体积也会随之发生变化,且填料轴向厚度的改变主要影响气体停留时间,径向长度的改变主要影响液体停留时间。为消除填料体积的影响,用NaOH-CO2测定了旋转填料床的有效传质比表面积ae,并与NH3-H2O分别测定了不同填料径向长度和轴向厚度下的液相体积传质系数klae和气相体积传质系数kyae;同时,采用NaOH-CO2考察了液体分布器喷液孔数目的改变对错流旋转填料床的气液比表面积ae和液相体积传质系数klae的影响。在填料和液体分布器结构较优的基础上,利用自主建立的液体分布检测装置,以NaOH-CO2体系探究了填料内液体分布与传质性能之间的构效关系。实验结果表明:（1）填料轴向厚度为变量时,操作参数为超重力因子β、液量L、气量G。结果表明,ae和kyae随β、L、G的增大而增大;错流旋转填料床中填料轴向厚度较小时的传质效果优于填料轴向厚度较大时的传质效果,表明错流旋转填料床内气体由壳体底部进入填料时也存在“端效应区”,且该区域对错流旋转填料床的整体传质效果的贡献率最大。（2）填料径向长度为变量时,操作变量为转速N、液量L、气量G。结果表明,ae和klae随N、G、L的增大而增大;随填料径向长度的增加,ae和klae的变化规律并不明显,但经实验分析可以发现:错流旋转填料床填料层内不止存在内端效应区,还存在外端效应区。（3）中心管式液体分布器的喷液孔沿液体分布器中心轴两侧对称分布,数目分别为4、6、8、10。填料体积不变,操作变量为β、L、G。结果表明,ae和klae随β的增大而增大,随L、G的增大先增大后减小;β、L不同时,喷液孔数目为6时,ae和klae均最大;气量不同时,喷液孔数目为8时,ae和klae最大,但随气量的增大,ae和klae的下降趋势明显。因此,本文中错流旋转填料床最适宜安装的液体分布器的喷液孔数目为6。（4）将压力传感器应用于旋转填料床,以填料内液体质量分布为标准,考察了N、G、L对填料内液体分布均匀度Mf的影响。Mf越小,液体分布越均匀。结果表明,Mf随N的增长而变小,随L的增大先减小后增大,气量对Mf的影响不大;因存在填料内、外端效应区,Mf随填料径向长度的增加先降低后升高,但Mf值主要分布在0-0.008之间,说明在高速旋转填料的作用下,液体分布已趋于均匀。本文建立了一种新型的填料内液体分布检测方法,研究结果可为错流旋转填料床的优化设计提供参考,有利于旋转填料床的工业化推广。
桑乐[9]（2017）在《旋转填充床流体流动可视化与传质模型研究》文中进行了进一步梳理化学工业是我国国民经济的支柱产业,为我国社会经济发展和国防建设提供了大量的化学品和基础材料,同时也产生废水、废气等有害污染物质,严重制约着我国化学工业的可持续发展。化工生产过程清洁、节能降耗一直是科学家和工程师们的目标,作为化工过程强化装备的旋转填充床的研究与工业应用有助于实现这一目标。旋转填充床的多孔填料可以将液体切割成细小的液滴和液膜,气液接触面积急剧增大,具有优异的质量传递和微观分子混合性能。端效应区是旋转填充床填料内缘处传质和混合最剧烈的区域,根据端效应区的特征,旋转填充床的传质被划分为端效应区、填料主体区和空腔区,简称“三区”。然而,由于旋转填充床中流体运动速度较快不易观测,导致其各区域内流体流动形态及尺寸的研究还不系统。对旋转填充床传质有重要影响的空腔区及端效应区的传质研究还有待加强,这些流体流动和传质等基础研究的滞后均阻碍了旋转填充床的进一步结构优化和工业应用。本文首先采用高速摄像技术对空腔区流体流动进行观测,并对空腔区传质表面积进行模型化研究。通过概率计算划分了端效应区和填料主体区,建立了包含旋转填充床的端效应区、填料主体区和空腔区为传质过程的液相体积传质系数模型,即三区液相传质模型。并结合气相传质和化学反应的影响,将三区传质模型用于单乙醇胺（MEA）吸收CO2过程的预测,可为旋转填充床的设计和应用提供理论指导。主要研究结果如下:1.利用高速摄像技术对旋转填充床空腔区内的流体流动状态进行研究,系统考察了转速、液体体积流量、填料外半径、液体粘度和表面张力对空腔区流体流型、液滴平均直径、液滴大小、尺寸分布及液滴平均速度的影响规律。结果表明:空腔区存在两种典型的流型（液滴流和液线流）以及两种液体断裂方式（液线-液滴和液膜-液线-液滴）,同时获得不同操作条件下的液体流型转变判据;液滴平均直径随着转速、填料外半径和液体粘度的增加而减小,随着液体表面张力的增大而略微增大,液体初始速度对液滴平均直径的影响不大;液滴大小分布符合R-R分布,分布指数m范围为4.47到9.43之间。液滴平均合速度和径向速度主要随转速和填料外半径的增大而增大,受液体初始速度、液体粘度和表面张力的影响不大。通过量纲分析得到了液滴平均直径和速度的关联式,预测值与实验值误差分别在±20%和±10%以内。2.基于空腔区流体流动的可视化研究,发现空腔区的传质贡献分为三部分,分别为母代液滴、器壁液膜和子代液滴,对上述三部分进行模型化,建立空腔区总传质表面积模型。从模型结果可以看出,相比母代液滴的传质,器壁液膜和子代液滴的传质表面积对空腔区总传质表面积贡献最大。采用NaOH-CO2实验体系考察了转速、液体初始速度和填料外半径对空腔区传质表面积的影响,并与模型预测值进行对比。结果表明,空腔区传质表面积预测值和实验值误差在±20%以内,说明模型可较好的描述空腔区的传质表面积。3.利用概率计算的方法得到端效应区厚度,结合端效应区厚度、以及前人对旋转填充床填料区流体流动状态和传质理论研究的结果,建立了包含端效应区、填料主体区和空腔区的液相体积传质系数模型,即三区液相传质模型,并通过NaOH-CO2化学吸收实验验证模型值与实验值误差在±15%以内,说明模型可以很好的预测旋转填充床的液相传质过程,为旋转填充床的设计提供理论支撑。4.基于三区液相传质模型,同时考虑气相传质和化学反应对传质的影响,将三区模型用于MEA-CO2吸收过程的预测,结果表明,大部分实验值与模型预测值吻合良好,误差在±20%以内,CO2吸收率随着转子转速的增加先增大后略微减小,随着液体体积流量和MEA浓度的增加而增大,随着气体体积流量的增加而减小。
武威[10]（2017）在《分段进液式旋转填充床气相CFD模拟及传质研究》文中进行了进一步梳理旋转填充床式作为超重力技术的核心装备,可以实现分子混合与传质过程的强化,在工业领域已经得到了广泛应用。作为一种新型旋转填充床,分段进液式旋转填充床（Multi-liquid-inlet Rotating Packed Bed,简称MLI-RPB）由三段同心环形填料构成,从而制造出多个端效应区得以强化气液传质。前人研究发现分段进液式旋转填充床对液膜控制体系的传质效果有所提升,但对气膜控制体系的传质影响尚未有人研究。本课题中,传质实验采用SO2-NaOH体系作为气膜控制体系,考察了不同操作条件对分段进液式旋转填充床的气相传质性能的影响;采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,简称 CFD）对 MLI-RPB内部的气相流动和内构件对气相湍动的影响进行模拟计算与分析,最终通过传质实验对内构件的设计优化进行了验证。为分段进液式旋转填充床的结构优化提供了方法和依据。主要研究成果如下:（1）以SO2-NaOH为实验体系,分别研究了在不同转速、气量、液量以及不同进液方式时,分段进液式旋转填充床气相传质性能的变化规律。气相体积传质系数均随着转速、气量、液量的增大而增大,且当进液总量一定时,气相体积传质系数随着进液段数的增多而增大。在相同操作条件下,对比分段进液式旋转填充床与转子体积相同的传统旋转填充床的传质性能。结果表明,分段进液式旋转填充床相比于传统旋转填充床,气相体积传质系数提高20%左右。（2）以CFD模拟为工具,建立了针对分段进液式旋转填充床气相流场模拟的方法。构建了颇为真实的分段进液式旋转填充床三维物理模型,采用多孔介质模型描述填料区。对比研究发现,Realizable-ε湍流方程比standard k-ε湍流方程更适用于MLI-RPB内部气相流场模拟。压降模拟值与实验值误差在±15%以内,验证了模型的正确性与模拟方法的可靠性。（3）模拟分析了不同内构件对分段进液式旋转填充床气相流动的影响规律,发现五种结构内构件对分段进液式旋转填充床的影响主要集中在环形填料间隙,由于内构件的存在会形成很多旋涡并且增强了气相湍动。进一步定量分析发现:在五种不同径向夹角的内构件组合中,湍动能可提高20%-80%,其中3号组合即（+60°、-60°）结构对填料间空腔气相扰动最大,同时压降增大较小。并通过SO2-NaOH体系传质实验对内构件设计进行对比分析,选取无内构件与径向夹角（0°、0°）、（+60°、-60°）两种典型结构组合进行传质实验,结果表明通过设置内构件可以使气相传质系数提高10%-20%。
二、旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响（论文提纲范文）
（1）分布盘式旋转填充床内流体流动与传质性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 化工高粘体系装备概述 |
| 1.2.1 固定床反应器 |
| 1.2.2 板式塔 |
| 1.2.3 搅拌釜反应器 |
| 1.2.4 旋转泡沫搅拌器 |
| 1.2.5 旋转圆盘反应器 |
| 1.3 旋转填充床概述 |
| 1.3.1 旋转填充床基本结构与原理 |
| 1.3.2 旋转填充床在中高粘度领域的应用 |
| 1.4 旋转填充床内流体流动研究进展 |
| 1.4.1 流体流动形态 |
| 1.4.2 持液量 |
| 1.4.3 停留时间 |
| 1.4.4 液滴直径 |
| 1.4.5 液膜厚度 |
| 1.5 旋转填充床内气液传质研究进展 |
| 1.5.1 旋转填充床传质实验研究 |
| 1.5.2 旋转填充床传质模型研究 |
| 1.6 旋转填充床内计算流体力学研究进展 |
| 1.6.1 气/液相单相流动模拟 |
| 1.6.2 气液两相流动模拟 |
| 1.6.3 传质过程模拟 |
| 1.7 分布盘式旋转填充床 |
| 1.7.1 基本结构与工作原理 |
| 1.7.2 研究目的与意义 |
| 1.7.3 研究思路与主要内容 |
| 第二章 分布盘式旋转填充床圆盘表面液膜流动研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.2.1 数学模型 |
| 2.2.2 几何模型和网格 |
| 2.2.3 求解策略 |
| 2.3 实验装置与流程 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 分布盘表面的液膜波纹特征 |
| 2.4.2 分布盘表面的液膜厚度特征 |
| 2.4.3 分布盘过程强化作用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 分布盘式旋转填充床填料持液量和润湿行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 几何模型和网格 |
| 3.2.3 边界条件和求解策略 |
| 3.2.4 实验验证 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 填料内液相分布和流线 |
| 3.3.2 填料持液量和液体平均停留时间 |
| 3.3.3 填料内液体润湿行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 分布盘式旋转填充床填料内液体流型和微元特征研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设置 |
| 4.2.1 实验流程 |
| 4.2.2 实验仪器及参数 |
| 4.2.3 实验方案 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 填料内典型液体流动形态 |
| 4.3.2 填料内流型转变规律及标准 |
| 4.3.3 微元特征模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 分布盘式旋转填充床传质模型构建与验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传质模型构建 |
| 5.2.1 分布盘区传质模型 |
| 5.2.2 填料区传质模型 |
| 5.2.3 挥发分在溶液中扩散系数模型 |
| 5.3 挥发分脱除实验 |
| 5.3.1 实验流程 |
| 5.3.2 实验设备 |
| 5.3.3 实验步骤 |
| 5.3.4 分析方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 填料内气液比表面积 |
| 5.4.2 填料内不同流型液体体积占比 |
| 5.4.3 分布盘式旋转填充床液相体积传质系数 |
| 5.4.4 挥发分脱除效率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 北京化工大学 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（2）分段进液式旋转填充床流体流动研究与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 旋转填充床结构研究进展 |
| 1.2.1 超重力技术 |
| 1.2.2 旋转填充床的结构与工作原理 |
| 1.2.3 旋转填充床新结构研究 |
| 1.2.3.1 旋转填充床转动结构设计 |
| 1.2.3.2 旋转填充床静止结构设计 |
| 1.2.3.3 旋转填充床进料方式设计 |
| 1.3 旋转填充床气液流动研究进展 |
| 1.3.1 旋转填充床内气液流动实验研究 |
| 1.3.1.1 气相压降实验与PIV观测 |
| 1.3.1.2 液相高速摄像与CT扫描 |
| 1.3.2 旋转填充床内气液流动模拟研究 |
| 1.3.2.1 气相流场数值模拟研究 |
| 1.3.2.2 液相流场数值模拟研究 |
| 1.3.3 旋转填充床内气液吸收实验研究 |
| 1.3.3.1 气液吸收理论研究 |
| 1.3.3.2 旋转填充床湿法脱除SO_2研究 |
| 1.4 3D打印技术在旋转填充床中的适用性 |
| 1.4.1 3D打印技术在反应器制造中的应用 |
| 1.4.2 旋转填充床转子填料的3D打印 |
| 1.5 本文研究的目的与意义 |
| 1.6 本论文的研究思路与主要内容 |
| 第二章 基于3D打印技术的MLI-RPB丝网填料构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MLI-RPB丝网填料结构设计 |
| 2.2.1 填料纵丝排布 |
| 2.2.2 填料环直径比 |
| 2.2.3 填料环间隙内构件 |
| 2.3 MLI-RPB几何建模 |
| 2.3.1 RPB填料建模方法分类 |
| 2.3.2 MLI-RPB三维几何模型 |
| 2.4 MLI-RPB丝网填料的3D打印制造 |
| 2.4.1 3D打印工艺 |
| 2.4.2 3D打印材料 |
| 2.5 MLI-RPB数字孪生体构建 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 MLI-RPB气相流动研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MLI-RPB气相流动实验研究 |
| 3.2.1 压降实验装置与流程 |
| 3.2.2 干床压降与湿床压降对比 |
| 3.2.3 整床压降与局部压降分析 |
| 3.3 MLI-RPB气相流动CFD模拟 |
| 3.3.1 数学模型与边界条件 |
| 3.3.2 网格划分与计算过程 |
| 3.3.3 压降模拟值与实验值对比 |
| 3.4 真实填料模型与多孔介质模型对比 |
| 3.5 压力分布与速度分布 |
| 3.6 气相扰动与湍动分布研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 MLI-RPB液相流动研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MLI-RPB液相流动实验研究 |
| 4.2.1 高速摄像实验设备与流程 |
| 4.2.2 非填料区液体流动研究 |
| 4.2.3 非填料区液体形态与成型机理 |
| 4.2.4 MLI-RPB破碎液滴性能研究 |
| 4.2.4.1 转速对液滴直径与尺寸分布的影响 |
| 4.2.4.2 液量对液滴直径与尺寸分布的影响 |
| 4.2.4.3 填料环直径对液滴直径与尺寸分布的影响 |
| 4.2.5 MLI-RPB加速液滴性能研究 |
| 4.2.5.1 转速对液滴速度大小与方向的影响 |
| 4.2.5.2 液量对液滴速度大小与方向的影响 |
| 4.2.5.3 填料环直径对液滴速度大小与方向的影响 |
| 4.2.6 填料区液体流动研究 |
| 4.3 MLI-RPB液相流动CFD模拟 |
| 4.3.1 数学模型与边界条件 |
| 4.3.2 网格划分与计算过程 |
| 4.3.3 模拟结果验证 |
| 4.4 填料区液体形态与成型机理 |
| 4.4.1 转速对液膜瓦解的影响 |
| 4.4.2 液量对液膜瓦解的影响 |
| 4.4.3 填料环位置对液膜瓦解的影响 |
| 4.5 填料区持液量分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 内构件对MLI-RPB流体流动的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 内构件对MLI-RPB气相宏观流动的影响 |
| 5.2.1 内构件对整床气相压降的影响 |
| 5.2.2 内构件对空腔区气速的影响 |
| 5.3 内构件对MLI-RPB气相局部流动的影响 |
| 5.3.1 内构件对填料环间隙气相滑移速度的影响 |
| 5.3.2 内构件对填料环间隙气相湍动的影响 |
| 5.4 内构件对MLI-RPB液相宏观流动的影响 |
| 5.4.1 内构件对填料区持液量的影响 |
| 5.4.2 内构件对外空腔液滴尺寸的影响 |
| 5.5 内构件对MLI-RPB液相局部流动的影响 |
| 5.5.1 内构件对填料区液膜瓦解的影响 |
| 5.5.2 内构件对非填料区液滴融合的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 MLI-RPB深度脱硫应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 脱硫工艺选择与MLI-RPB优势 |
| 6.3 实验方法与实验流程 |
| 6.4 吸收液化学性质对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.4.1 pH对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.4.2 Na~+浓度对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.5 操作条件对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.5.1 转速对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.5.2 气量对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.5.3 液量对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.5.4 进液方式对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.6 不同内构件对MLI-RPB脱硫性能的影响 |
| 6.7 CFD模拟结构优化与RPB工程应用指导 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（3）超重力碱液氧化再生过程的反应与分离耦合强化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 炼厂液化气脱硫碱液再生 |
| 1.2.1 碱液氧化再生简介 |
| 1.2.2 典型的氧化再生工艺 |
| 1.2.3 普遍存在的问题 |
| 1.3 反应与分离耦合过程强化技术 |
| 1.3.1 反应与分离耦合过程简介 |
| 1.3.2 耦合过程强化的类型 |
| 1.3.3 耦合过程强化的应用 |
| 1.4 超重力过程强化技术 |
| 1.4.1 超重力技术简介 |
| 1.4.2 超重力分离过程强化 |
| 1.4.3 超重力反应过程强化 |
| 1.4.4 超重力反应与分离耦合过程强化 |
| 1.5 本课题的研究目的与意义 |
| 1.6 本论文的研究思路与主要内容 |
| 第二章 脱硫碱液氧化再生的动力学研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 动力学实验方案 |
| 2.2.2 硫醇盐分析方法 |
| 2.2.3 硫醇盐催化氧化产物的分析 |
| 2.3 密度泛函理论计算 |
| 2.3.1 DFT模型简介 |
| 2.3.2 DFT计算方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 硫醇盐催化氧化反应机理分析 |
| 2.4.2 硫醇盐催化氧化动力学实验 |
| 2.4.3 动力学数据的统计学检验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超重力脱硫碱液氧化再生的工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 超重力碱液再生实验方案 |
| 3.2.2 硫含量的分析方法 |
| 3.2.3 碱液再生效果的评价指标 |
| 3.3 人工神经网络模型 |
| 3.3.1 ANN简介 |
| 3.3.2 ANN模型的建立 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 再生过程中催化剂浓度的确定 |
| 3.4.2 操作变量对再生效果的影响 |
| 3.4.3 ANN模型的验证与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超重力反应与分离耦合数学模型的构建与验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 RPB内反应与分离耦合数学模型 |
| 4.2.1 模型假设 |
| 4.2.2 模型的构建 |
| 4.2.3 模型的求解 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 数学模型用于指导反应器放大 |
| 4.3.2 小试RPB再生效果的实验值与模型值比较 |
| 4.3.3 中试RPB再生效果的实验值与模型值比较 |
| 4.3.4 与传统再生技术的比较 |
| 4.3.5 RPB内反应与分离耦合规律分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 填料表面特性对超重力反应与分离性能的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验方案 |
| 5.2.2 接触角测定 |
| 5.2.3 反应与分离性能的计算 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 填料特性分析 |
| 5.3.2 改性填料对RPB反应性能的影响 |
| 5.3.3 改性填料对RPB分离性能的影响 |
| 5.3.4 反应器优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（4）超重力环境下臭氧水体消毒的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 水体消毒技术的研究进展 |
| 1.2.1 水体消毒技术现状 |
| 1.2.2 臭氧消毒技术的研究进展 |
| 1.3 臭氧消毒反应器的评价方法研究与进展 |
| 1.4 超重力技术的研究进展 |
| 1.4.1 旋转填充床的结构特点 |
| 1.4.2 超重力技术在水处理领域的研究进展 |
| 1.5 本文研究目的与意义 |
| 1.6 本文主要研究内容与创新点 |
| 第二章 超重力环境下臭氧-水吸收过程的传质系数神经网络模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 旋转填充床中K_La的计算 |
| 2.3 神经网络传质系数模型的建立和优化 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.4.1 实验流程 |
| 2.4.2 实验装置与材料 |
| 2.4.3 实验分析方法 |
| 2.4.4 实验方案与步骤 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 RPB操作条件对臭氧—水吸收过程传质系数的影响规律 |
| 2.5.2 RPB臭氧-水吸收过程传质系数的神经网络预测模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 超重力技术制备臭氧水的工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验流程 |
| 3.2.2 实验装置与材料 |
| 3.2.3 实验分析方法 |
| 3.2.4 实验方案与步骤 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 RPB转速对臭氧水品质的影响 |
| 3.3.2 去离子水量对臭氧水品质的影响 |
| 3.3.3 臭氧气量对臭氧水品质的影响 |
| 3.3.4 气体臭氧浓度对臭氧水品质的影响 |
| 3.3.5 单位填料处理量对臭氧水品质的影响 |
| 3.3.6 超重力环境下水体pH的影响 |
| 3.3.7 RPB和STR制备臭氧水的效率对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超重力臭氧消毒反应器的消毒性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验流程 |
| 4.2.2 实验装置与材料 |
| 4.2.3 实验分析和计算方法 |
| 4.2.4 实验方案与步骤 |
| 4.3 超重力臭氧消毒反应器性能 |
| 4.3.1 反应器臭氧暴露值 |
| 4.3.2 转速对E.coli灭活效果的影响 |
| 4.3.3 臭氧投加量和投加模式对E.coli灭活效果的影响 |
| 4.3.4 单位COD臭氧投加比对E.coli灭活效果的影响 |
| 4.3.5 处理后不同时间水体中E.coli的变化情况 |
| 4.4 超重力臭氧消毒反应器与传统反应器的比较 |
| 4.4.1 与鼓泡反应器的实验比较 |
| 4.4.2 臭氧暴露值对比 |
| 4.4.3 超重力臭氧消毒反应器的特点 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超重力臭氧消毒反应器对实际水体消毒的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验流程 |
| 5.2.2 实验装置与材料 |
| 5.2.3 实验分析和计算方法 |
| 5.2.4 实验方案与步骤 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 转速对某河道水体中总菌群灭活效果的影响 |
| 5.3.2 反应器处理量对某河道水体中总菌群灭活效果的影响 |
| 5.3.3 反应器处理后河道水体中总菌群的变化 |
| 5.3.4 与传统反应器对河道水体中总菌群灭活效果的比较 |
| 5.3.5 超重力臭氧消毒反应器对市政水中总菌群和大肠菌群的灭活效果 |
| 5.3.6 超重力臭氧消毒反应器的能耗分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间研究成果 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（5）旋转填充床强化有机胺吸收剂脱除二氧化碳及其传质过程研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二氧化碳捕集技术 |
| 1.3 高效脱碳吸收剂研究进展 |
| 1.4 过程强化 |
| 1.5 旋转填充床 |
| 1.5.1 设备结构 |
| 1.5.2 填料类型 |
| 1.5.3 传质研究 |
| 1.5.4 旋转填充床在脱碳方面的应用现状 |
| 1.6 本文的研究目的 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第二章 超重力环境下稳态与非稳态传质过程分析与探讨 |
| 2.1 旋转填充床内稳态和非稳态传质系数 |
| 2.1.1 液体流动形态 |
| 2.1.2 稳态/非稳态传质系数的求取 |
| 2.2 传质系数计算结果与讨论 |
| 2.2.1 稳态传质系数 |
| 2.2.2 非稳态传质系数 |
| 2.2.3 稳态/非稳态传质过程比较 |
| 2.3 旋转填充床内CO_2-MDEA体系的模型计算 |
| 2.4 旋转填充床强化气液传质过程的机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 CO_2-NaOH体系用于旋转填充床内有效传质面积的测定 |
| 3.1 CO_2-NaOH体系的反应速率 |
| 3.2 旋转填充床有效传质面积测定 |
| 3.2.1 测定原理 |
| 3.2.2 实验部分 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 操作条件的影响 |
| 3.3.2 数据分析与讨论 |
| 3.4 CO_2-NaOH体系用于有效传质面积测定的适用性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 旋转填充床内初始液体分布对有效传质面积的影响 |
| 4.1 初始液体分布影响的实验研究 |
| 4.1.1 喷淋管式液体分布器 |
| 4.1.2 有效传质面积的实验测定 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 喷淋孔孔径的影响 |
| 4.2.2 轴向上初始液体分布的影响 |
| 4.2.3 周向上初始液体分布的影响 |
| 4.3 数据分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 旋转填充床强化单一有机胺吸收剂脱除二氧化碳的研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 化学试剂 |
| 5.1.2 实验流程 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 乙醇胺的脱碳结果 |
| 5.2.2 多元烯胺的脱碳结果 |
| 5.2.3 乙醇胺与多元烯胺脱碳结果的比较 |
| 5.2.4 二乙烯三胺的脱碳效果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 旋转填充床强化混合胺吸收剂脱除二氧化碳的研究 |
| 6.1 实验部分 |
| 6.1.1 化学试剂 |
| 6.1.2 实验流程 |
| 6.2 实验结果与讨论 |
| 6.2.1 多元烯胺+乙醇胺吸收剂的脱碳结果 |
| 6.2.2 哌嗪+二乙烯三胺吸收剂的脱碳结果 |
| 6.2.3 混合胺吸收剂脱碳结果比较 |
| 6.2.4 与文献结果的比较 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 旋转填充床内二氧化碳脱除过程的气液传质模型化研究 |
| 7.1 旋转填充床内CO_2脱除过程的传质模型 |
| 7.2 超重力环境下MEA吸收CO_2过程的气液传质模型建立 |
| 7.2.1 化学反应 |
| 7.2.2 反应平衡方程组 |
| 7.2.3 超重力环境下的气液传质过程 |
| 7.2.4 模型求解过程 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 液相组分平衡浓度 |
| 7.3.2 传质模型计算结果与实验结果的比较 |
| 7.3.3 径向上反应组分浓度分布 |
| 7.3.4 填料厚度对CO_2脱除率的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（6）超重力催化反应器流体流动与传质特性及加氢性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超重力旋转填充床简介 |
| 1.3 旋转填充床填料的发展 |
| 1.3.1 散装填料 |
| 1.3.2 规整填料 |
| 1.4 旋转填充床流体流动研究 |
| 1.4.1 流体流动状态 |
| 1.4.2 填料润湿状态 |
| 1.4.3 气相压降 |
| 1.4.4 持液量 |
| 1.5 旋转填充床传质特性研究 |
| 1.5.1 传质特性研究进展 |
| 1.5.2 传质理论 |
| 1.6 整体式催化剂简介 |
| 1.6.1 催化剂基体预处理 |
| 1.6.2 催化剂载体涂层制备 |
| 1.6.3 催化剂活性组分浸渍 |
| 1.7 本论文的研究思路与主要内容 |
| 第二章 填装式载体填料旋转填充床流体流动研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 实验装置与仪器 |
| 2.2.3 实验方法与流程 |
| 2.2.4 表征方法 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 氧化铝球表征分析 |
| 2.3.2 氧化铝球流体流动状态可视化 |
| 2.3.3 旋转氧化铝球含水率测定 |
| 2.3.4 氧化铝球液体吸附行为 |
| 2.3.5 氧化铝球液体吸附动力学 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 填装式载体填料旋转填充床传质特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 气液传质过程理论推导 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 实验原料与试剂 |
| 3.3.2 实验装置与仪器 |
| 3.3.3 实验方法与流程 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 有效传质比表面积测定 |
| 3.4.2 液相体积传质系数测定 |
| 3.4.3 液相体积传质系数比较 |
| 3.4.4 综合液相体积传质系数测定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 整体式催化剂载体的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验方法与流程 |
| 4.2.4 表征方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 预处理不锈钢基体表面性能 |
| 4.3.2 不锈钢表面负载载体性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 整体式载体填料旋转填充床传质特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与试剂 |
| 5.2.2 实验装置与仪器 |
| 5.2.3 实验方法与流程 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 预处理不锈钢丝网表面性能 |
| 5.3.2 不锈钢丝网表面负载载体性能 |
| 5.3.3 单丝润湿状态可视化 |
| 5.3.4 液体铺展长度和接触角测定 |
| 5.3.5 有效传质比表面积测定 |
| 5.3.6 液相体积传质系数测定 |
| 5.3.7 综合液相体积传质系数测定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 填装式与整体式催化剂填料旋转填充床加氢性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料与试剂 |
| 6.2.2 实验装置与仪器 |
| 6.2.3 实验方法与流程 |
| 6.2.4 表征方法 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 浸渍载体涂层性能 |
| 6.3.2 预硫化填装式与整体式催化剂性能 |
| 6.3.3 填装式催化剂填料旋转填充床加氢性能 |
| 6.3.4 整体式催化剂填料旋转填充床加氢性能 |
| 6.3.5 加氢性能比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果与发表学术论文 |
| 作者与导师简介 |
| 附件 |
（7）亲疏水组合填料旋转填充床传质及微观混合性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超重力技术 |
| 1.2.1 超重力技术简介 |
| 1.2.2 旋转填充床简介 |
| 1.3 旋转填充床气液传质 |
| 1.3.1 气液传质理论 |
| 1.3.2 旋转填充床气液传质研究 |
| 1.3.3 液体分散对气液传质的影响 |
| 1.4 旋转填充床微观混合 |
| 1.4.1 微观混合理论 |
| 1.4.2 微观混合模型与研究体系 |
| 1.4.3 旋转填充床微观混合研究现状 |
| 1.5 表面改性填料 |
| 1.5.1 亲疏水填料的制备 |
| 1.5.2 亲疏水填料对传质及混合的影响 |
| 1.6 本文研究意义与主要内容 |
| 第二章 单种填料旋转填充床传质及微观混合性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 填料 |
| 2.2.1 亲疏水填料的制备与表征 |
| 2.2.2 填料结构 |
| 2.3 气液传质性能研究 |
| 2.3.1 实验流程 |
| 2.3.2 实验装置及药品 |
| 2.3.3 实验原理及计算方法 |
| 2.3.4 实验结果与讨论 |
| 2.3.5 可视化实验观测 |
| 2.3.6 液滴与液膜所占比例的计算 |
| 2.4 微观混合性能研究 |
| 2.4.1 实验流程 |
| 2.4.2 实验装置及药品 |
| 2.4.3 实验原理及计算方法 |
| 2.4.4 实验结果与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 组合填料旋转填充床传质及微观混合性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 组合填料 |
| 3.2.1 第一种组合填料结构(内层为不同浸润性丝网) |
| 3.2.2 第二种组合填料结构(中间层为不同浸润性丝网) |
| 3.3 第一种组合填料的传质与微观混合研究 |
| 3.3.1 气液传质实验结果与讨论 |
| 3.3.2 微观混合实验结果与讨论 |
| 3.4 第二种组合填料的传质与微观混合研究 |
| 3.4.1 气液传质实验结果与讨论 |
| 3.4.2 微观混合实验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 预分散填料旋转填充床传质及压降性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气液传质研究 |
| 4.2.1 预分散填料结构 |
| 4.2.2 可视化实验 |
| 4.2.3 实验结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（8）错流旋转填料床结构优化及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超重力技术简介 |
| 1.2.1 超重力技术的产生 |
| 1.2.2 超重力技术的特点 |
| 1.2.3 超重力技术的应用 |
| 1.3 超重力旋转填料床简介 |
| 1.3.1 旋转填料床的工作原理 |
| 1.3.2 旋转填料床的结构与类型 |
| 1.4 超重力旋转填料床研究进展 |
| 1.4.1 超重力旋转填料床传质性能研究 |
| 1.4.2 超重力旋转填料床流体力学特性研究 |
| 1.4.3 超重力旋转填料床结构优化设计的研究 |
| 1.5 选题意义及本文研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 填料轴向厚度对错流旋转填料床传质性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有效传质比表面积的计算 |
| 2.3 气相体积传质系数的计算 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 实验辅助设备及药品 |
| 2.4.3 实验流程及操作参数 |
| 2.4.4 实验步骤 |
| 2.4.5 分析方法 |
| 2.5 实验结果与讨论 |
| 2.5.1 超重力因子β对 α_e、k_yα_e的影响 |
| 2.5.2 液量L对 α_e、k_yα_e的影响 |
| 2.5.3 气量G对 α_e、k_yα_e的影响 |
| 2.6 与文献报道结果对比 |
| 2.7 α_e和 k_yα_e的关联 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 填料径向长度对错流旋转填料床传质性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液相体积传质系数的计算 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 实验方案 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 转速N对 α_e、k_lα_e的影响 |
| 3.4.2 液量L对 α_e、k_lα_e的影响 |
| 3.4.3 气量G对 α_e、k_lα_e的影响 |
| 3.5 与文献报道结果对比 |
| 3.6 α_e和 k_lα_e的关联 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 液体分布器对错流旋转填料床传质性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 超重力因子β对 e和k_lα_e的影响 |
| 4.3.2 液量L对 α_e和k_lα_e的影响 |
| 4.3.3 气量G对 α_e和k_lα_e的影响 |
| 4.4 与文献报道结果对比 |
| 4.5 α_e和 k_lα_e的关联 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 错流旋转床填料内液体分布性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验构想 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 实验流程及操作参数 |
| 5.2.4 实验步骤 |
| 5.2.5 数据处理方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）旋转填充床流体流动可视化与传质模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 旋转填充床概述 |
| 1.2.1 旋转填充床的历史 |
| 1.2.2 旋转填充床运转原理 |
| 1.2.3 旋转填充床的基本结构和分类 |
| 1.3 旋转填充床中流体力学性能研究 |
| 1.3.1 液体流动状态 |
| 1.3.2 液滴和液膜尺寸 |
| 1.3.3 液滴速度 |
| 1.3.4 持液量 |
| 1.3.5 停留时间 |
| 1.3.6 气体压降 |
| 1.3.7 液泛 |
| 1.3.8 能量消耗 |
| 1.4 旋转填充床中气液传质研究 |
| 1.4.1 旋转填充床传质系数实验研究 |
| 1.4.2 旋转填充床传质系数模型的研究 |
| 1.4.3 端效应 |
| 1.5 旋转填充床气体吸收技术 |
| 1.5.1 吸收SO_2技术 |
| 1.5.2 吸收H_2S技术 |
| 1.5.3 吸收CO_2技术 |
| 1.6 本课题的研究目的和意义 |
| 1.7 本论文的研究思路与主要内容 |
| 第二章 旋转填充床空腔区的流体流动可视化观测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可视化技术 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 实验流程 |
| 2.3.2 实验仪器及参数 |
| 2.3.3 实验方案 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 空腔区两种典型流体流型和断裂方式 |
| 2.4.2 空腔区流体流型的转变条件 |
| 2.4.3 空腔区液滴直径 |
| 2.4.4 空腔区液滴尺寸分布 |
| 2.4.5 空腔区液滴速度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 旋转填充床空腔区传质表面积模型构建与验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空腔区传质表面积模型构建 |
| 3.2.1 空腔区母代液滴传质表面积 |
| 3.2.2 空腔区器壁液膜传质表面积 |
| 3.2.3 空腔区飞溅子代液滴传质表面积 |
| 3.3 实验 |
| 3.3.1 实验原理 |
| 3.3.2 实验流程 |
| 3.3.3 实验设备 |
| 3.3.4 实验方案与步骤 |
| 3.3.5 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 旋转填充床三区液相传质模型构建与验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三区液相传质模型构建 |
| 4.2.1 端效应区厚度的概率计算 |
| 4.2.2 端效应区液相传质模型构建 |
| 4.2.3 填料主体区液相传质模型构建 |
| 4.2.4 空腔区液相传质模型构建 |
| 4.3 实验 |
| 4.3.1 实验流程 |
| 4.3.2 实验设备 |
| 4.3.3 实验方法与步骤 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 可视化实验结果与讨论 |
| 4.4.2 模型验证与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 旋转填充床三区传质模型应用于二氧化碳吸收 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气相总体积传质系数确定 |
| 5.2.1 气相总体积传质系数实验计算式 |
| 5.2.2 气相总体积传质系数传质模型 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 模型值与实验值比较 |
| 5.3.2 转速对CO_2吸收率的影响 |
| 5.3.3 液体体积流量对CO_2吸收率的影响 |
| 5.3.4 气体体积流量对CO_2吸收率的影响 |
| 5.3.5 MEA浓度对CO_2吸收率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（10）分段进液式旋转填充床气相CFD模拟及传质研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 旋转填充床的介绍 |
| 1.2.1 旋转填充床来源 |
| 1.2.2 旋转填充床的结构 |
| 1.2.3 旋转填充床的特点及应用 |
| 1.3 旋转填充床的基础研究进展 |
| 1.3.1 旋转填充床气相压降的研究 |
| 1.3.2 旋转填充床的传质过程研究 |
| 1.3.3 旋转填充床端效应区研究 |
| 1.3.4 旋转填充床的内部结构研究 |
| 1.4 计算流体力学简介 |
| 1.4.1 CFD的基本方程 |
| 1.4.1.1 连续性方程 |
| 1.4.1.2 动量守恒方程 |
| 1.4.1.3 通用微分方程 |
| 1.4.2 CFD的湍流模型和算法 |
| 1.4.3 CFD商业软件 |
| 1.4.4 CFD在旋转床中的应用 |
| 1.5 本论文研究的意义与内容 |
| 1.5.1 本论文研究的意义 |
| 1.5.2 本论文研究的内容 |
| 第二章 分段进液式旋转填充床气膜控制体系传质性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备与实验体系的选定 |
| 2.2.1 分段进液式旋转填充床 |
| 2.2.2 气膜控制传质体系 |
| 2.3 实验流程 |
| 2.4 实验原理及计算方法 |
| 2.5 转速对分段进液式旋转填充床k_ga的影响 |
| 2.6 气量对分段进液式旋转填充床k_ga的影响 |
| 2.7 液量对分段进液式旋转填充床k_ga的影响 |
| 2.8 进液方式对分段进液式旋转填充床k_ga的影响 |
| 2.9 分段进液式旋转填充床与传统旋转填充床的k_ga对比 |
| 2.10 本章小结 |
| 第三章 分段进液式旋转填充床CFD模拟方法与验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分段进液式旋转填充床几何模型的构建 |
| 3.2.1 丝网填料等效三维多孔介质模型的构建 |
| 3.2.2 流体域模型的构建 |
| 3.3 网格划分 |
| 3.4 湍流模型的选择 |
| 3.5 边界条件 |
| 3.6 计算方法 |
| 3.7 模拟方法可靠性检验 |
| 3.7.1 分段进液式旋转填充床压降实验 |
| 3.7.2 干床压降模拟结果与实验数据对比 |
| 3.7.3 CFD模拟结果初步分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 分段进液式旋转填充床内构件优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 内构件的设计 |
| 4.3 带有不同内构件的分段进液式旋转填充床的流体域模型构建 |
| 4.4 计算模型选择与边界条件参数设置 |
| 4.5 模拟结果定性分析 |
| 4.6 模拟结果定量分析 |
| 4.7 最优结构扰流件模拟结果与气相传质性能的相关性对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者和导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
四、旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响（论文参考文献）
- [1]分布盘式旋转填充床内流体流动与传质性能研究[D]. 李燕斌. 北京化工大学, 2021(02)
- [2]分段进液式旋转填充床流体流动研究与结构优化[D]. 武威. 北京化工大学, 2020
- [3]超重力碱液氧化再生过程的反应与分离耦合强化研究[D]. 詹媛媛. 北京化工大学, 2020(01)
- [4]超重力环境下臭氧水体消毒的研究[D]. 刘陶然. 北京化工大学, 2019(06)
- [5]旋转填充床强化有机胺吸收剂脱除二氧化碳及其传质过程研究[D]. 盛淼蓬. 北京化工大学, 2019(06)
- [6]超重力催化反应器流体流动与传质特性及加氢性能研究[D]. 马驰. 北京化工大学, 2019(06)
- [7]亲疏水组合填料旋转填充床传质及微观混合性能研究[D]. 鹿艳祯. 北京化工大学, 2019(06)
- [8]错流旋转填料床结构优化及性能研究[D]. 郭林雅. 中北大学, 2019(09)
- [9]旋转填充床流体流动可视化与传质模型研究[D]. 桑乐. 北京化工大学, 2017(02)
- [10]分段进液式旋转填充床气相CFD模拟及传质研究[D]. 武威. 北京化工大学, 2017(05)