1、篩板萃取塔由于其處理量大,結構簡單,造價低廉,被廣泛應用于化工生產過程。塔內液液兩相的流動結構對傳質效率有重要影響,而塔內連續(xù)相流動結構又與塔內件結構密切相關。為此,本文提出通過對傳統篩板塔內降液管結構的改造,使塔內連續(xù)相流動結構得到改善,進而提高塔的萃取效率。關于本文提出的傳統篩板萃取塔結構改造形式的相關研究尚未見文獻報道。
　　 本文首先對傳統篩板萃取塔內連續(xù)相流動結構進行了CFD二維模擬。結果表明傳統篩板萃取塔內,連續(xù)相在

2、塔板上局部區(qū)域流速過大,會促成連續(xù)相在兩層塔板問形成一個回流死區(qū),對兩相接觸傳質極為不利。
　　 為此,本文在傳統篩板萃取塔結構基礎上,提出幾種關于傳統篩板萃取塔的結構改造形式,主要通過改變塔內降液管的結構,以及添加導流擋板,來改善塔內連續(xù)相的流動結構。本課題通過CFD模擬手段來預測塔內連續(xù)相流動情況,并利用PIV測速實驗來驗證模擬結果。通過比較分析,表明模擬結果與實驗結果基本一致。模擬和實驗結果均表明,當降液管結構改變后,塔內

3、連續(xù)相流動結構得到改善。在改造后的塔內,連續(xù)相流速分布更加均勻,兩層塔板間連續(xù)相漩渦流動減弱,漩渦流速減小,回流區(qū)面積減小,使塔內兩層塔板間近2／3空間得到有效利用。
　　 在連續(xù)相流動結構研究的基礎上,本文對不同降液管結構形式的萃取過程進行初步的傳質研究。模擬物系為煤油-醋酸-水,利用煤油萃取水中的醋酸。通過比較不同結構形式下連續(xù)相的進出口濃度差,從而得到各塔的傳質效率。結果發(fā)現,改變降液管結構能夠有效提高傳質效率,在本文模擬