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大型DJ塔板上液体等平均停留时间分布的实验研究

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第一章 前言

第二章文献综述

§2.1 DJ塔板概述

§2.1.1 DJ塔板的结构及性能特点

§2.1.2 DJ塔板的类型

§2.1.3 DJ塔板液体流速的分布

§2.2塔板上液体等平均停留时间分布的实验测试方法

§2.2.1摄像法

§2.2.2电导法

§2.2.3光纤法

§2.2.4温度示踪法

§2.3几种典型塔板的液体等平均停留时间分布

§2.3.1单溢流塔板

§2.3.2 双溢流塔板

§2.3.3 DJ塔板

§2.3.4导向筛板

§2.4改善塔板上液体等停留时间分布的措施

§2.4.1改进降液管

§2.4.2设置入口堰

§2.4.3设置导流板

§2.4.4设置挡液板

第三章 微机温度测量系统的调试研究

§3.1微机温度测试系统的组成

§3.2微机温度测试系统的热水示踪激励-响应原理

§3.3微机温度测试系统调试的实验装置及实验内容

§3.3.1微机温度测量系统对温度的测量精度测试

§3.3.2微机温度测量系统动态误差的测试

§3.3.3单液相微机温度测量系统的重复性和分辨能力实验

§3.3.4气液双相微机温度测量系统的重复性和分辨能力实验

§3.3.5微机温度测量系统可靠准确性检验

§3.4实验数据处理

§3.4.1微机温度测量系统温度测量精度的数据处理

§3.4.2微机温度测量系统动态误差调试的数据处理

§3.4.3微机温度测量系统重复性与分辨能力实验数据处理

§3.4.4微机温度测量系统可靠准确性检验的数据处理

§3.5微机温度测量系统调试的实验结果与分析讨论

§3.5.1微机温度测量系统的温度测量精度

§3.5.2微机温度测量系统动态误差调试

§3.5.3热损失对液体停留时间分布曲线的影响

§3.5.4微机温度测量系统的重复性实验

§3.5.5微机温度测量系统分辨能力实验

§3.5.6微机温度测量系统可靠准确性检验

§3.5.7分析讨论

§3.6本章小结

第四章 大型DJ塔板上液体等平均停留时间分布的实验研究

§4.1实验装置

§4.2实验操作和实验内容

§4.2.1 DJ塔板上检测点的布置

§4.2.2导流板位置对液体等平均停留时间分布的影响实验

§4.2.3液量、气量对液体等平均停留时间分布的影响

§4.3测试方法

§4.3.1液体流量的测量

§4.3.2气体流量的测量

§4.3.3塔板上液体温度的测量

§4.4实验数据的处理

§4.5实验数据处理结果与分析讨论

§4.5.1设置斜孔防冲击漏液装置对液体流动的影响

§4.5.2设置防冲击漏液装置塔板上加装导流板的作用分析

§4.5.3导流板的位置对液体等平均停留时间分布的影响

§4.5.4液量对液体等平均停留时间分布的影响

§4.5.5气量对液体等平均停留时间分布的影响

§4.5.6液量和气量对液体等平均停留时间分布的综合影响

§4.5.7实验分析

§4.6本章小结

第五章结论及展望

§5.1结论

§5.2存在的问题

§5.3对后续工作的建议

致谢

符号说明

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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摘要

在实际工业生产中,因塔板结构和气液负荷不同,塔板上液体的流动存在着不同的流速分布.液体在塔板上的不均匀流动会严重影响塔板效率.该论文旨在采用热水示踪技术对大型DJ塔板上液体等平均停留时间分布进行研究,其主要目的是研究塔板上液体流动的非均匀程度,提出改善流动的措施,为大型DJ塔板的优化设计和预测塔板效率提供有价值的实验数据.实验中使用新研制开发的微机温度测量系统测试塔板上液体温度的变化,首先对微机温度测量系统进行调试研究.在300mm×200mm的矩形有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对系统的温度测量精度、动态误差、重复性、分辨能力以及测试结果的可靠准确性进行测试.实验结果表明:系统的温度测量精度为1.5级,时间常数为4.0~4.8s,相对滞后时间为0.05~0.3s,仪器有良好的重复性和分辨能力.采用激励-响应技术用热水做示踪,测量塔板上液体的涡流扩散系数,实验测试值与采用AIChE推荐模型的计算值之间的最大偏差小于15%,系统的测量结果基本上是准确可靠的,具有一定的实用价值.该论文采用热水示踪技术,用微机温度测量系统测试了设有防冲击漏液装置的新型DJ塔板上液体等平均停留时间分布.在加设防冲击漏液装置的Ф1200DJ塔板上,以空气-水为物系,研究导流板对塔板上液体流动的影响,并对导流板在塔板上的位置进行优化,同时研究了液量和气量对液体平均停留时间分布的影响.实验结果表明:防冲击漏液装置不仅可以减少漏液量,提高全塔效率,而且穿过斜孔的气体对塔板上的液体还有推动作用;导流板可使液体初始分布变均匀,对液体起着诱导作用,可以改善塔板上液体流动的不均匀性;当导流板设置在防冲击漏液装置距内顶端1/3长度处时,等平均停留时间分布曲线接近与出口堰平行,液体的流动比较均匀,是实验范围内的最佳位置;在安装导流板的情况下,当液量增大时,液体的平均停留时间缩短,流动加快,流动略趋均匀;当气量增大以及液量和气量同时增大时,塔板上液体湍动剧烈,液体的流动明显趋于均匀.

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