波纹板填料轻烃脱水过程的研究

摘要

该文以轻烃脱水工业为背景,采用等比表面积原则,将波纹板填料轻烃脱水过程简化为倾斜放置的平板的并流和逆流过程组合的分离过程,推导了液液两相在倾斜平板间并流和逆流的速度分布式及重相液层厚度的计算式,导出了液滴在连续相中的运动方程,完善了液滴在相界面上的运动模型和聚结模型.在此基础上,结合粒子运动轨迹和临界粒径分布函数法,建立了斜置平板间并流和逆流液液分相的液滴运动——聚结过程的数学模型,建立了波纹板填料轻烃脱水的数学模型,从而能够直接计算出波纹板填料轻烃脱水装置出口处的轻烃含水量.该文进行了波纹板填料轻烃脱水过程的实验研究,分析了流量、轻烃含水量、温度等操作条件对分离效率的影响,分析了填料比表面和板组长等波纹板结构性能对分离效率的影响,为设计波纹板填料轻烃脱水器和开发高效的波纹板轻烃脱水填料提供了依据.该文所建立的波纹板填料轻烃脱水的数学模型的模拟计算结果和实验结果能较好地吻合.

目录

文摘

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第一章文献综述

1.1轻烃脱水的研究现状

1.1.1轻烃中溶解水量的计算

1.1.2轻烃水化物的研究

1.1.3轻烃脱水方法及装置的研究

1.2液液分散体系的理论和实验研究

1.2.1单液滴和液滴群的运动

1.2.2液滴聚结过程的研究

1.2.3板式分离器中液液分散体系的理论研究现状

1.3本论文的研究内容

第二章波纹板填料轻烃脱水过程的理论分析

2.1波纹板填料脱水过程的特点及理论分析简化方法

2.1.1波纹板填料轻烃脱水过程的特点

2.1.2波纹板简化为倾斜平板的方法

2.2液液两相在倾斜平板间的分层层流流动

2.2.1液液两相在倾斜平板间的逆流分层层流流动的速度分布

2.2.2液液两相在倾斜平板间的并流分层层流流动的速度分布

2.2.3重相流动液层厚度的计算

2.3液滴在连续相中的沉降运动

2.4液滴在相界面上的运动和聚结过程

2.4.1液滴在相界面上的运动

2.4.2液滴在相界面上的聚结过程

2.5波纹板填料轻烃脱水过程的数学模型

2.5.1并流过程液液分相的液滴运动——聚结数学模型

2.5.2逆流过程液液分相的液滴运动——聚结数学模型

2.5.3波纹板填料轻烃脱水器分离效率的计算

第三章波纹板填料轻烃脱水实验研究

3.1轻烃脱水工艺设计

3.1.1轻烃脱水研究设计要求

3.1.2实验方案

3.1.3轻烃脱水实验流程及主要特点

3.1.4实验装置中的主要设备

3.1.5实验过程

3.2实验测试方法及粒径分布参数的估计

3.2.1测试方法

3.2.2粒径分布参数估计的非线性最小二乘法

3.2.3波纹板填料简化为斜置平板的计算

3.2.4实际流量值的计算

第四章实验结果及讨论

4.1实验原始数据的处理

4.2实验结果分析

4.2.1放置波纹板填料的脱水器与空罐的分离效果比较

4.2.2温度对分离效果的影响

4.2.3轻烃含水量对分离效果的影响

4.2.4波纹板填料比表面、厚度及流量对轻烃脱水效率的影响

4.3进一步研究的设想

第五章结论

符号表

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢