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化工分离过程填料塔设计参数优化研究
目录
一、内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.3研究内容及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
二、填料塔传质过程理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.1气液两相交换机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.2塔内流场特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.3填料类型及结构选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.4填料塔性能表征方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
三、研究对象与工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.1目标分离物系确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.2工艺流程描述与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
四、基于数值模拟的填料塔设计参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
4.1数值模拟方法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.2模型建立与网格生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.3边界条件与初始条件设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.4不同填料规格的模拟研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
4.5塔径与高度的确定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
4.6操作流量对分离效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
4.7液相喷淋密度的影响分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
五、实验研究与结果验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
5.1实验装置搭建与操作说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
5.2实验材料与试剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
5.3评价指标体系建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
5.4不同填料填料的实验对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
5.5塔径、高度与操作条件优化实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
5.6实验结果与模拟结果的对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
六、结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
6.1优化参数对分离效率的影响规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
6.2填料塔性能参数之间的关联性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
6.3工业应用中的经济性考量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
6.4研究结果的不确定性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
7.1主要研究结论总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．89
7.2研究创新点与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
7.3未来研究方向建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93
一、内容概要
化工分离过程填料塔设计参数优化研究是一项关键性的研究工作，旨在通过科学的方法对填料塔的设计参数进行优化，以提高分离效率和降低能耗。本研究将围绕以下几个方面展开：
研
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