锯齿波纹板对挥发性有机物低温脱除过程强化模拟分析

针对可挥发性有机物(VOCs)的低温脱除,采用波纹通道可破坏不凝气(NCG)层积聚、减小低温相变脱除传质阻力。本文建立了针对锯齿波纹板通道内少量R134a与氮气混合气的低温相变脱除的二维模型,揭示了锯齿齿板底角角度对R134a相变脱除效果的影响特性。结果表明,与平板通道相比,本文采用的对照组等腰三角锯齿波纹板可显著提升单位面积冷壁面上R134a的脱除效率,在本研究条件下R134a时空平均相变速率(α)为0.1268g/(m^(2)·s),提高了144.6%;锯齿波纹板底角(θ)增加时,NCG层在近冷壁面处会依次发生贴壁流动、脱壁掺混,最终形成稳定漩涡的流动阻滞区。当θ为13.30°~35.45°时,NCG层发生显著的脱壁掺混,α在0.082~0.1268g/(m^(2)·s)之间;当θ=17.46°时,α达到最大值0.1268g/(m^(2)·s)。当θ过大或过小时,脱壁掺混效果都将衰减,α在较低的水平。本文对用于低浓度VOCs的冷凝-冻结脱除的锯齿波纹板结构设计具有参考意义。

油库废气中挥发性有机物的低温脱除过程模拟分析

针对可挥发性有机物(VOCs)油气脱除回收问题,本文采用一维仿真模拟了典型间壁换热器中的微量丙烷的氮气低温冷凝脱除过程。结果表明:本研究中初始丙烷分数为2.25%的气体,将出口丙烷摩尔分数降至1.26×10^(-4)所需换热器长度为2.85m;换热器前1m中丙烷摩尔分数降低了76%,随后1.85m仅降低23.6%;冷凝所需换热器长度与丙烷初始浓度关系如下:当丙烷初始浓度为2.0%时所需长度最短,为2.84m;低于2.0%时,影响丙烷脱除的主要因素为冷凝速率。随丙烷初始浓度继续降低,所需换热器长度呈近似抛物线上升;高于2.0%时,影响丙烷脱除的主要因素为总冷凝量。随着丙烷浓度升高,所需换热器长度呈近似线性小幅上升。本文工作可为微量油气低温冷凝脱除换热器的换热长度设计提供参考。