【摘 要】
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随着化学工业的发展不断趋于成熟,在化工分离过程中,人们对产品的纯度及过程能耗也提出了越来越高的要求,新型高效填料的开发迫在眉睫。为满足这一需求,本研究以填料压降产生的机理为切入点,结合前人的设计经验,开发出A、B两种不同构型的多折线导流型填料（Polyline Flow-guided Packing,下文简称为PFP填料）。该填料的主体部分为三段与竖直方向呈一定夹角的斜线段,在其相邻处以及填料的上
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随着化学工业的发展不断趋于成熟,在化工分离过程中,人们对产品的纯度及过程能耗也提出了越来越高的要求,新型高效填料的开发迫在眉睫。为满足这一需求,本研究以填料压降产生的机理为切入点,结合前人的设计经验,开发出A、B两种不同构型的多折线导流型填料（Polyline Flow-guided Packing,下文简称为PFP填料）。该填料的主体部分为三段与竖直方向呈一定夹角的斜线段,在其相邻处以及填料的上下两端加入了共四段竖直段。PFP型填料凭借其独特的几何结构在提升其流体力学性能的同时,兼顾了传质性能。通过冷模实验装置对四种PFP型填料（PFP700-A、PFP700-B、PFP1000-A、PFP1200-A）进行流体力学及传质性能实验,测定其性能,分析归纳其性能变化规律,并与传统的CY700型填料性能进行对比,结果表明:比表面积相同时,与CY700型填料相比,A、B两种构型的PFP填料的干塔压降分别平均降低了20.23%和24.54%;湿塔压降分别平均降低了54.96%和57.39%;液泛气速分别平均提升了21.37%和24.68%;等板高度分别平均降低了8.58%和4.35%。选用普适性较强的经典流体力学模型对PFP型填料的干塔压降、湿塔压降及液泛气速进行拟合关联,得到模型关联式并对其相对偏差进行计算,验证了模型的准确度及可靠性。从填料压降产生的机理出发,结合PFP型填料独特的几何结构,并对其流动过程做出合理的假设及简化,建立了适用于PFP型填料的干塔压降及湿塔压降模型。通过计算发现模型的准确度较之传统的流体力学模型有着较大的提升,可以准确的对PFP型填料的干塔及湿塔压降做出预测。
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