实验室研究发现,浮阀的旋转可以加快气液表面更新,促进两相的传质,因此开发了一种新型的旋转浮阀塔板。实验发现旋转浮阀具有处理能力大、漏液及雾沫夹带小、操作弹性大、面平均气含率均匀等优点。但实验过程中发现旋转浮阀在气相负荷较大时,阀腿和塔板的摩擦一定程度上限制了浮阀的旋转。为了强化旋转作用,深入的探究阀片旋转对于塔板流体力学性能的影响,本文对旋转浮阀结构进行改进,在其上加装转动轴,电机驱动轴旋转,从而使阀片可以主动旋转,由此提出一种新型的鼓泡元件——主动旋转阀。在内径300×400 mm的矩形有机玻璃塔中,以空气-水为物系,实验研究了主动旋转阀的流体力学性能,考察了阀片的主动旋转对于流体力学性能的影响;用计算流体力学软件Fluent6.3对主动旋转阀塔板进行了单相的三维流场模拟,直观的考察了主动旋转阀阀内空间及周围流场。实验测定了不同气量、不同塔板清液层高度下,主动旋转阀的干板压降、湿板压降及雾沫夹带;自制双探针电导探头,并用该电导探头测量了一定清液层高度下塔板的局部气含率。研究结果表明,阀片主动旋转的干板压降与不旋转基本相同;阀片主动旋转的湿板压降比不旋转时低,雾沫夹带比不旋转时大;阀片主动旋转的局部气含率分布较不旋转时均匀,阀片主动旋转时的气体对冲现象明显减少,塔壁附近的气液接触状况得到有效改善。采用Fluent6.3模拟了单个主动旋转阀的气相三维流场分布,多个主动旋转阀的液相三维流场分布。气相流场的模拟结果表明:当气体速度较小时,阀片的旋转对于气流有一定的导流作用,气流以旋转的方式进入周围空间,阀片的旋转在一定程度上还可以增加气体的动能,增大气体速度;由于气体密度较小,较大气速时,阀片的旋转对于气体的影响很小。多个主动旋转阀的液相三维流场模拟结果表明:和气相相比,阀片的旋转对于液相的影响更显著,阀片旋转可以带动周围液体的旋转运动。由于翅片的存在,阀片的正转与反转对液相旋转的影响效果不同。本文的研究工作为主动旋转阀塔板的优化与设计提供理论指导,为以后更深入的研究主动旋转阀及塔板的旋转流场奠定基础。