海水脱硫散堆填料塔的数值模拟及传质计算

采用体积平均法建立了描述散堆填料塔内气、液两相的流动模型;在双膜理论的基础上建立了平均体积传质模型。通过数值计算,获取了在不同液气比下塔内流体速度、孔隙率分布、压力分布及脱硫效率,并就压力损失和脱硫效率与实验值进行了对比,预测值与实验值吻合较好,趋势完全一致。分析填料塔内海水的速度分布矢量图和填料塔中间高度断面上的速度分布图发现,靠近壁面处存在着显著的壁流现象,并在沿流方向上液体有向壁区积聚的趋势,壁流现象变得更严重。由3种填料径向孔隙率分布图可看出,近壁面处的孔隙率明显高于中间区域,表明这是形成壁流的原因所在。

萃取精馏的计算传质学模拟与实验验证

提出了萃取精馏过程模拟的计算传质学方法,并针对以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂分离苯和噻吩的萃取精馏过程进行了模拟计算。在散堆填料实验塔内进行了相同的萃取精馏实验,得到了萃取精馏塔内浓度分布。将模拟计算结果与实验结果进行比较表明,提出的计算传质学方法能够有效预测萃取精馏塔内浓度和速度分布,为萃取精馏过程设计提供依据。

塔板上流型变化对板效率影响的计算传质学

利用能够描述塔板上气液两相错流过程的流体力学模型 ,建立了同时模拟气液两相流动与传质过程的数学模型 ;通过对气液两相传质方程和流体力学模型方程的联立求解 ,计算得到了塔板上液相速度分布和气液两相浓度分布的数值解 ,考察了气相完全混合和气相部分混合两种条件下塔板上的气液两相浓度分布 。

多溢流大型塔板的计算传质学

利用计算传质学方法研究了直径12.6m的四溢流大型塔板上液相流动结构对塔板效率的影响,建立了描述多溢流塔板上液相流动和传质状况的理论化计算模型。应用该模型,研究了传统等鼓泡面积设计方法条件下单块塔板的速度场和浓度场。结果表明,所模拟四溢流塔板的左侧翼塔板出现返流区,而右侧翼塔板流动结构相对均匀未出现返流区。为进一步优化塔板结构,提高传质效率,对左侧翼塔板提出了加设导流板的改进结构。计算结果表明,改进的塔板结构在一定程度上改善了塔板上液相的流动结构,使得塔板效率较传统设计方法提升了4.53%～9.22%(当Q1/Q2=[0.5,1.5]时)。

筛孔塔板上气液流动及传质过程的数值模拟

研究了精馏操作涉及的板式塔塔板上气液两相错流过程 ;通过分析气液两相的作用机理 ,建立了能够考虑气相增强液相湍动的塔板液相流场计算模型 .计算结果与实验结果能够描述筛孔塔板上液相的实际流动情况 .并与传质方程联立求解 ,给出了塔板上液相的浓度分析结果 .

填料萃取塔塔高的设计计算

从填料萃取塔设计的信息流图出发，介绍了影响填料萃取塔传质性能诸参数 的计算方法，论述了按基本原理进行填料萃取塔塔高计算的方法，并给出了计算实例。

精油水蒸汽蒸馏提取过程传质性能研究

将传统提取植物精油的水蒸汽蒸馏装置静态操作改为动态并建立起传质过程的双膜模型。

流化床液固两相传质过程的模拟研究进展

液固两相流化床具有液固相接触效率高、传质和传热性能好、颗粒分布均匀等优点,已被广泛应用于众多工业过程中。然而,流化床中与传质过程耦合的颗粒流化的复杂非线性特征及其湍动特性,使得对传质过程特性的研究十分困难。且仅依靠实验观测和理论预测难以揭示多相流相互作用规律,无法获得全面和详细的速度场和浓度场分布情况。近年来,数值模拟的快速发展为深入探索流化床中液固两相流动行为及其与传质过程耦合问题提供了重要的途径。本文对流化床液固两相流动与传质过程模拟方法进行了综述,并对其未来研究趋势进行了展望。借助于计算传质学理论可以更精确地预测局部浓度的分布情况,进而可以深入分析液固两相流化床中的传质过程规律与传质特性,为液固两相流化床的设计和优化提供理论基础。

筛孔塔板浓度场的测量与模拟

通过测量被纯氧饱和的水在塔板上发生氧解吸时液相氧浓度,得到了伴有传质的浓度场,并发现在速度返流区会出现浓度旋涡.使用计算传质学的方法对塔板浓度场进行了数值模拟,计算值与实验值符合得较好.通过模拟,同时得到了湍流传质扩散系数的分布.

无填料喷雾冷却塔的水滴当量直径研究

无填料冷却塔在高温、高浊度、易结垢循环水系统中均优于传统的填料冷却塔,已经在工业中得到了广泛应用。针对无填料冷却塔在当量直径测试时遇到的问题,建立了无填料冷却塔的一维传热与传质模型,并获得其基本热力性能计算方程式,给出了计算液滴当量直径的基本方法,为无填料冷却塔的实际应用提供了理论基础。

化学工业出版社新书推荐

《化工产品手册》(第6版)化工专业经典品牌图书,经典传承40余年,累计销售一百余万册。《化工产品手册》(第6版)共涉及化工产品7000多种。体现了当前化工产品的主流变化,尤其是更新了大量新品种和产品质量标准。主要介绍化工产品性能、组成、标准、制法、用途、安全性、参考生产企业等方面内容。书后附有书中化工产品名称的中、英文索引,利于读者查阅。

雷诺质流模型在填料床反应过程中的应用:Ⅰ.MEA吸收CO_2过程的模拟

工业中填料床往往处于湍流操作条件下,导致传质扩散呈现各向异性.针对填料床反应过程的预测,本文采用了雷诺质流模型,该模型的特点是通过直接求解雷诺质流方程来封闭湍流传质方程,从而准确表征填料床内湍流传质扩散的各向异性,得到更为准确的组分浓度、流体温度及速度分布.本文模拟了散堆填料塔内一乙醇胺溶液(MEA)-CO2化学吸收过程.模拟结果与文献报道的实验数据符合较好,验证了模型的可靠性.

雷诺质流模型在填料床反应过程中的应用:Ⅱ.合成醋酸乙烯过程的模拟

将系列文章第1部分(Ⅰ)中描述的雷诺质流模型应用到填料床催化反应过程的模拟.模拟对象为填料床催化反应合成醋酸乙烯的过程.采用雷诺质流模型,可以同时得到填料床内组分浓度、气相温度以及速度分布.模拟结果与实验测量值符合较好.通过对比发现,由于雷诺质流模型能准确表征填料床内湍流传质扩散的各向异性,使得该模型模拟结果优于传统模型.最后,本文对湍流传质扩散的各向异性进行了初步探讨.

Computational Mass Transfer Method for Chemical Process Simulation

在计算集体转移(CMT ) 的开发的最近的工作在化学进程模拟的方法和它的应用程序被考察。在未来研究的一些发展策略和挑战也被讨论。

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多孔介质中自然对流Brinkman模型的解析解

对描述多孔介质中自然对流的Darcy模型的改进形式——Brinkman模型,给出了其基本方程的一些代数显式解析解.这些解析解除有本身的理论意义外（例如分析各向异性非Darcy效应的影响）,还可以作为标准解供计算传热传质学专家用以校验计算程序的精确度、收敛性与稳定性,以及用以发展各种计算技巧,例如差分格式、网络生成等.

生物质颗粒热解模型研究

以固定床和流化床反应器内的生物质颗粒为对象,建立了反应物颗粒的热解一维(径向)反应数学模型,并采用数值求解。结果表明,在同一反应器内,生物质颗粒粒径增大,传质系数减小;同一粒径生物质颗粒在流化床反应器内传质系数较大;生物质颗粒内部热解气体产物随时间和距颗粒表面的距离增加而增加;在生物质颗粒热解过程中,有效扩散系数起主导作用,由热解气体在灰层中的扩散过程子过程控制。