毕业设计（论文）-超重力水氧分离装置的设计.docx

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毕业设计（论文）

毕业设计题目：超重力水氧分离装置

毕业生姓名

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指导教师

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二〇年月

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前言

众所周知，传统重力场条件下，实现气-固体系加工过程的典型设备是各种重力流化床。然而，由于重力场的限制，传统流化床同时也表现出许多固有缺陷，如:大颗粒的腾涌、小颗粒的夹带、粘结、大气泡的存在造成气体短路从而导致气固分布不均大大降低了系统内的传质传热和化学反应速率等。为此，前苏联学者首先提出了超重力(离心)流化床概念相对于传统重力场,超重力气-固接触技术的突出特点主要表现在以下3个方面:

a.在超重力流化床中，由于重力场强度和流化速度均可调节,因此可将流化速度控制在鼓泡速度之下操作，从而获得良好的流化质量。

b.在超重力条件下,由于颗粒有效重力增加，因而流化时气固之间的相互作用(相对速度)大大增强，从而使其传质传热速率远高于传统流化床。

c.近年来，随着超细粉体技术的发展，Gel-dartC类颗粒或超细颗粒的流态化加工过程成为科技界和工业界的关注热点,但这类颗粒由于粘附性强,流化时易形成稳定沟流,因而难以流态化。但在超重力条件下,气固之间的剪切力大为增强，有可能克服颗粒之间的团聚力,从而促进聚式流态化向散式化的转变,从而改善超细颗粒的流化质量。

此外,超重力流化床还有操作气速范围宽、不怕振动、空间布置灵活并能够在重力场外(太空)操作等优点。

摘要

超重力机作为一种新型、高效的强化传质设备，已被广泛用于化工分离与纳米材料制备领域。超重力是在比地球重力大的多的环境下物质所受到的力。在超重力的环境下，不同大小分子间的分子扩散与相间传递过程均比常规重力场下的要快得多，气－液、液－液及液－固两相在比地球重力场大数百倍至数千倍的超重力环境下的多孔介质或孔道中产生流动接触，巨大的剪切力将液体撕裂成微米至纳米级的液膜、液丝和液滴，产生巨大的和快速更新的相界面，使得相间传质速率比传统的塔器中的提高1～3个数量级，极大强化了微观混合和传质过程，从而有效的促进了许多化学反应过程。

在地球上，实现超重力环境的方法是通过旋转产生离心力，这种经过特殊设计的旋转设备称为超重力机，又称为旋转填充床。它也因为其突破性的优点而被誉为“化学工业的晶体管”。因此，有理由相信，超重力机将会广泛应用到天然气、石油气以及水煤气等气体的硫化氢去除作业，创造出巨大的经济收益以及社会进步。

本文是在收集超重力机（旋转填充床）的设计、计算、分析、使用等资料的基础上，参照现在超重力机有关的设计理论以及方法，来完成对超重力机的结构设计。从而完成水氧分离任务。

关键词：超重力机；水氧分离；

ABSTRACT

Asakindofnewandhighlyefficientmasstransferequipment,thesupergravitymachinehasbeenwidelyusedinthefieldofchemicalseparationandpreparationofnanomaterials.Highprecisionremovalofhydrogensulfidefromlowconcentrationgasbyhighgravitywetprocessisexpectedtoreplacethetraditionaldryprocess.Canbewidelyusedingas,gas,andotherindustrialgasesinthedesulfurization.Highgravitytechnologyenergyefficientremovalofhighconcentrationsysteminhighconcentration,suchtechnicalindicatorsandtherunningcostisthetraditionaltechnologyofdesulfurizationtowerfellfarshortofthe;highprecisionremovalfromnaturalgashydrogensulfidetechnology,basicallyreachedthedrydesulfurizationeffect,butitseconomyandtechnologyreferstoindica