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用于丙烷/丙烯混合物分离的两种微通道精馏结构的比较研究

徐艺凡¹, 王舟¹, 巨永林¹
¹上海交通大学

Published in 2024

微通道精馏是一种新型高效的精馏提纯装置。本文提出了两种用于精馏的微通道结构，分别采用金属孔板和多孔介质作为液相流道。在COMSOL Multiphysics软件中构造上述两种结构，并建立了丙烷/丙烯混合物分离的传热、传质及流动的多物理场耦合模型，通过化学模块描述不同温度、压力和浓度下的气、液混合物物性，使用浓物质传递模块，基于Maxwell-Stefan模型及双组分系统传质经验关联式获得气相和液相内部及气液相界面处传质特性，以实现对微通道精馏装置内丙烯/丙烷两相流的相变传热和精馏传质过程的模拟，对比分析两种结构对微通道精馏过程传热、传质和流动特性的影响。研究结果表明，相较于传统精馏结构，采用微通道结构进行丙烷/丙烯混合物的分离能够显著提高分离效果，相较于金属孔板结构，采用多孔介质结构作为液相流道分离效果更佳。

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