两相流体强传质逆流接触的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:29513214 阅读:14 留言:0更新日期:2021-08-03 14:57
本发明专利技术提供一种两相流体强传质逆流接触的方法,包括以下步骤:对第一流体引流形成强负压区域,第二流体被吸入强负压区域,与第一流体混合接触,再进入分离区域实现接触和分离;排出的第二流体沿第一流体的反方向进入另一个相邻的接触单元的强负压区域;排出的第一流体沿着流动方向进入相邻接触单元的第一流体进料口。两相流体强传质逆流接触的装置包括串联的接触单元,每个接触单元中,第一流体进口、强负压区域、分离区域和第一流体出口顺序连通,第二流体进口、强负压区域、分离区域和第二流体出口顺序连通。本发明专利技术符合传递过程推动力梯度最优以及局部传递单元速率最快的原则,突破了传统逆流接触无法提高混合强度、传统混合无法逆流的局限。

【技术实现步骤摘要】
两相流体强传质逆流接触的方法和装置
本专利技术涉及一种逆流接触的方法和装置,具体涉及一种两相流体强传质逆流接触的方法和装置。
技术介绍
典型化工的“三传一反”包括了质量传递、动量传递、热量传递、化学反应,其中,在质量传递和热量传递领域,两种流体的接触形式决定了大型生产装置的能效。两种流体的接触是一种常见的工业过程,既要考虑单个接触单元的效率,也要考虑多个接触单元的连通方法。如果把接触视为一个混合单元,混合单元则包括物质A进料、物质B进料、接触区域以及混合出料。传统上,人们热衷于采用流体的湍流特征制造强烈的混合,以使两相的接触更加有效。采用流速更快、雷诺数更高、湍流耗散率更大的湍流流场结构已经得到了广泛关注,先进的过程强化手段如射流、撞击流、超重力、管式混合等。这仅仅是单个接触单元的强化接触方法。通常需要多个接触单元以实现规模化流体的传质和传热。关于多个接触单元的排布顺序,这就涉及到传递过程的推动力设置。物质A和物质B的流动方向通常为并流,沿着并流方向,物质A和物质B之间的传质传热推动力越来越弱,这就导致了更新速率和推动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.两相流体强传质逆流接触的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:采用旋流、射流、渐扩流道对第一流体进行引流,形成强负压区域,第一流体的射流速度为5~50m/s,雷诺数为8000~40000;/n步骤2:第二流体被吸引进入强负压区域,与第一流体发生混合接触;/n步骤3:混合后的第一流体和第二流体进入分离区域,在分离区域的上部,第二流体得到排出,在分离区域的下部,第一流体得到排出;至此,在单个接触单元的第一流体和第二流体实现了接触和分离;/n步骤4:排出的第二流体沿第一流体的反方向进入另一个相邻的接触单元的强负压区域;排出的第一流体沿着流动方向进入相邻接触单元的第一流体进料口;以此类推,形...

【技术特征摘要】
1.两相流体强传质逆流接触的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:采用旋流、射流、渐扩流道对第一流体进行引流,形成强负压区域,第一流体的射流速度为5~50m/s,雷诺数为8000~40000;
步骤2:第二流体被吸引进入强负压区域,与第一流体发生混合接触;
步骤3:混合后的第一流体和第二流体进入分离区域,在分离区域的上部,第二流体得到排出,在分离区域的下部,第一流体得到排出;至此,在单个接触单元的第一流体和第二流体实现了接触和分离;
步骤4:排出的第二流体沿第一流体的反方向进入另一个相邻的接触单元的强负压区域;排出的第一流体沿着流动方向进入相邻接触单元的第一流体进料口;以此类推,形成多个接触单元的连通;宏观上,第一流体和第二流体呈现逆流接触。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第一流体和第二流体不完全互溶,第二流体密度小于第一流体密度,第一流体的粘度不大于50cP。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进入强负压区域的第二流体来自于沿第一流体方向相邻接触单元的分离区域;相比于下方接触单元分离区域第二流体排出口的绝对压强,某接触单元的强负压区域的绝对压强更低,压强差值为5~50kPa。


4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,进入强负压区域的第二流体与来自于相邻接触单元分离区域的第二流体之间设有第二流体通道,所述第二流体通道内部的第二流体雷诺数不大于4000。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第一流体在分离区域的旋转加速度为6~1000倍重力加速度,实现第二流体从第一流体的剥离,第一流体在分离区域的压力降为0.005~0.1MPa,第二流体从第一流体分离的效率不小于70%。


6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当注入的第二流体流量与第一流体流量的比例小于5%时,分离区域排出的第二流体允许夹带第一流体的体积流量比例不超过80%;当注入的第二流体流量与第一流体流量的比例大于等于5%时,分离区域排出的第二流体允许夹带第一流体的体积流量比例不超过30%。


7.两相流体强传质逆流接触的装置,其特征在于,包括多个串联的接触单元,每个所述接触单元包括第一流体进口、第二流...

【专利技术属性】
技术研发人员:许萧杨强龚淳铠杨海强陈正军王硕王宁熊泰
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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