逆流式旋轉(zhuǎn)填料床結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)填料床作為一種新型高效氣液傳質(zhì)設(shè)備，由于其傳質(zhì)效率高、體積小、持液量少、停留時(shí)間短、微觀混合均勻等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于吸收、精餾、萃取、脫硫除塵、制備納米粉體等。本文根據(jù)文獻(xiàn)資料，綜述了有關(guān)旋轉(zhuǎn)填料床理論及應(yīng)用研究現(xiàn)狀。 在金屬材質(zhì)的旋轉(zhuǎn)填料床工業(yè)化應(yīng)用過程中，處理量增加與分離要求的提高，勢必要求設(shè)備體積增大，致使核心部件轉(zhuǎn)子存在強(qiáng)度與重量的矛盾。增加強(qiáng)度唯一的措施是將轉(zhuǎn)子周邊加厚、加粗，而這一變化又導(dǎo)致轉(zhuǎn)子本身重量的增加，設(shè)

2、備強(qiáng)度降低與旋轉(zhuǎn)軸所需功率加大。如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子在滿足強(qiáng)度下的輕型化是超重力設(shè)備降低成本、實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，也是促進(jìn)超重力技術(shù)能否大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的主要問題。 論文通過理論分析，對逆流式旋轉(zhuǎn)填料床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過在旋轉(zhuǎn)填料床外殼上增阻液條和導(dǎo)液槽，縮短了液體在旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)的停留時(shí)間，減少了液體的滯留量；采用有機(jī)玻璃加工旋轉(zhuǎn)填料床外殼，并將外殼進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，可使設(shè)備加工、安裝和拆卸方便，并能在實(shí)驗(yàn)過程中直觀地觀察到旋

3、轉(zhuǎn)填料床內(nèi)流體的流動(dòng)情況；采用尼龍1010來加工轉(zhuǎn)子，減輕了轉(zhuǎn)子的重量，簡化了結(jié)構(gòu)，減小了旋轉(zhuǎn)軸的扭矩，使轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中更具有平穩(wěn)性。通過用塑料加工成的大部分部件來代替原來的鋼質(zhì)部件，使設(shè)備的重量減輕了3/4，在成本上和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用上也降低3/5。 通過實(shí)驗(yàn)，對優(yōu)化的旋轉(zhuǎn)填料床的流體力學(xué)性能和傳質(zhì)性能進(jìn)行了檢驗(yàn)。研究表明，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的旋轉(zhuǎn)填料床動(dòng)平衡性好、運(yùn)轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定，傳質(zhì)與水力學(xué)性能未受到明顯影響。 本研究成果從設(shè)備造價(jià)與運(yùn)