塑料星形填料流体力学性能研究.docx

塑料星形填料流体力学性能研究一、实验目的与要求1、熟悉掌握氧解吸实验装置操作的方法 2.了解填料塔的结构和填料特性 3.学习用回归分析法来处理实验数据二、实验原理塑料星形填料表面具有凹凸的沟槽，从而增大了气液两相接触面积，有利于气体和液体的流动与分散，填料内部有 3 条筋，既增加了填料的强度，又提高了填料的比表面积，有利于填料表面的液膜更新。流体力学性能包括压降、泛点和持液量，测定时使用的是空气和水，空气由罗茨鼓风机送入，采用转子流量计计量。水采用离心泵输送到解吸塔塔顶，流量采用涡轮流量计和转子流量计测量，解吸塔塔顶采用莲蓬式液体分布器，压差采用 U 形管压力计测量。首先测量干填料压降，然后进行预液泛，充分润湿填料后固定喷淋密度值，调节气速测定填料的压降，直到过液泛点为止。实验数据采用计算机在线现场采集。1.填料层的压降填料层压降与空塔气速的关系，通常可用的关联式通过对实验数据的回归，得到干塔压降与气体动能因子的关联式为：在 F=0.55~1.56 m/s·(kg/m3)0.5的范围内，上述关联式的最大误差为 5.6%。流体力学性能研究的实验测试范围：液体喷淋密 度 为 0~25.48 m3/ （m2·h）； 气 体 质 量 速 度1528~6115kg/(m2·h)。2.泛点的确定采用图解法，即根据不同液体喷淋密度下△p/Z~F的关系曲线的这点确定泛点。3.填料层的持液量是指在一定的操作条件下，在单位体积填料层内所积存的液体体积，通常以m3液体/ m3填料表示，持液量分为静持液量、动持液量和总持液量，实验中所测定的一般为动持液量，对塑料星形填料的动持液量进行了测定，在一定的喷淋密度下，填料层的动持液量 H 与空塔气速 u的关系。三．实验研究技术路线四．预测研究结果1. 泛点以下，压降随气相特征动能因子的增加而增大; 在泛点以上，压降则直线上升。2.随喷淋密度的加大，液泛点的动能因子变小。3.在一定的空塔气速下，随着液体喷淋密度的增加，动持液量增大。在一定的液体喷淋密度下，随着空塔气速的增加，动持液量的变化可分为 3 个阶段: 第 1 阶段为恒持液区，此时随着空塔气速的增加，填料表面的厚度不变，故动持液量基本不变; 第 2 阶段为载液区，此时随着空塔气速的增加，填料表面的液膜增厚，故动持液量增加; 第 3 阶段为液泛区，此时空塔气速稍有增加，但因填料层已经积液，故动持液量急剧增加，该结果与填料层的压降是一致的。五．实验记录表1.塑料星形填料各喷淋密度下的泛点气速值喷淋密度（L/m3·m-2·h-1）液泛点气速（uf/m·s-1）单位填料层压降（△p/Z、Pa·m-1）表2 压降关联式常数L/m3·m-2·h-1AB