高效复合型塔板及其在甲醇精馏中的应用

高效复合型塔板采用筛板和薄层规整填料的复合结构，有穿流筛板复合填料和DJ型塔板复合填料两种型式。复合结构充分利用了塔板间的空间，改善了塔内的气液分布，抑制了板间雾沫夹带，提高了操作弹性，具有优良的流体力学性能和传质性能。穿流型复合塔板在低温甲醇洗的甲醇精馏塔中成功地代换了林德泡罩和一般筛板或浮阀塔板，提高了分离效率20％以上，增加了处理能力，降低了回流比，改善了腐蚀问题，节省了系统的能耗。穿流型复合塔板还成功地应用于甲醇生产装置的精馏塔系中。在甲醇三塔精馏塔系中，粗馏塔和加压精馏塔的精馏段采用穿流型的复合塔板，而提馏段则采用通量大弹性好的DJ型复合塔板，实现了最佳的组合，满足了塔内操作工况的要求。     

高效复合型塔板及其在甲醇精馏中的应用

高效复合型塔板采用筛板和薄层规整填料的复合结构,有穿流筛板复合填料和DJ型塔板复合填料两种型式.复合结构充分利用了塔板间的空间,改善了塔内的气液分布,抑制了板阍雾沫夹带,提高了操作弹性,具有优良的流体力学性能和传质性能.穿流型复合塔板在低温甲醇洗的甲醇精馏塔中成功地代换了林德泡罩和一般筛板或浮阀塔板,提高了分离效率20%以上,增加了处理能力,降低了回流比,改善了腐蚀问题,节省了系统的能耗.穿流型复合塔板还成功地应甩于甲醇生产装置的精馏塔系中.在甲醇三塔精馏塔系中,粗馏塔和加压精馏塔的精馏段采用穿流型的复合塔板,而提馏段则采用通量大弹性好的DJ型复合塔板.实现最佳的组合,满足塔内操作工况的要求.     

提高复合塔板操作弹性和通量研究

在内径为 5 0 0mm和 30 0mm的塔内 ,以空气 水为物系 ,测定了不同结构 (浮阀 筛孔穿流板、非均匀开孔率穿流板、双孔径穿流板 )的穿流板与 2 5 0Y规整填料组成的各种复合塔板的流体力学性能。试验结果表明 :浮阀 筛孔复合塔板操作弹性小、气液处理量小 ;非均匀板复合塔板与均匀板复合塔板相比 ,操作弹性大2 0 %— 6 0 % ,气处理量大 2 0 %— 80 % ,液处理量大 70 %左右 ;双孔径复合塔板比单孔径复合塔板处理量略微增大 ,操作弹性高达 3.5以上。     

NS穿流复合塔板的流体力学和传质性能及其在工业中的应用

将H型高开孔率双层错排复合穿流筛板与规整填料耦合,开发了一种新型穿流复合塔板,正常操作压降仅为100Pa左右(普通塔板600Pa),通量提高2倍以上;传质效率都在80%以上,高气速下接近100%,操作弹性达到5倍,解决了塔器大型化的结构和安装难题,可以适用于减压、常压和加压等不同工况。工业应用表明,对传统板式塔或填料塔的改造升级,可以实现处理能力提高2倍以上的同时,节能50%以上,为蒸馏过程新建塔器缩小塔径降投资、旧塔扩能提质改造以及灵活调整产能和节能降耗提供了技术支撑。     

母液塔由填料塔改穿流筛板塔的应用总结

母液洗涤塔主要采用填料塔形式,随着作业时间的延长,存在塔体腐蚀及填料堵塞等问题。我公司尝试改用穿流筛板塔形式,保证了传热效率的同时,优化了塔的运行状况,取得了良好效果。为今后此类设备改型提供参考。     

高效复合塔板在低温甲醇洗中的应用

近年来，低温甲醇洗在大型氨厂的气体净化中得到了广泛应用。开发低温甲醇洗的林德公司在工艺方面作了很多改进，但对吸收和再生设备方面改进不多。如对其中的甲醇精馏塔，一直采用林德泡罩或一般的筛孔塔板，塔板的效率和通量都不高，影响了装置的运行效益。目前，塔板与填料的复合技术发展很快。有的把填料设置在塔板上面，起到改善鼓泡状态或机械消泡的作用；有的把填料设置在塔板下面，充分利用塔板下的空间来进行传质。Miller，Chuang等在矩形降液管塔板下复合填料层，采用特别大的开孔率，使筛板处于部分穿流即20％～70％的漏液状态下工作。     

规整填料在铜洗塔改造中的应用

以高效不锈钢孔板波纹为代表的规整填料，由于其通量、压降、接触面及分离效率等主要技术指标均大大优于传统的塔板和散堆填料，因此，近年来在国内化肥生产企业节能增产降耗改造中，特别是在气体净化设备（如脱硫塔、脱碳塔、饱和热水塔等）的改造中得到了广泛应用。铜洗塔虽然是在高压下操作，但因为塔内进行的仍然是气液传质和传热过程，所以仍然可应用板波规整填料。目前，国内宁波远东化工科技有限公司已有成功的改造经验。顺昌富宝实业有限公司在铜塔的技术改造中，采用宁波远东化工科技有限公司生产的金属孔板波纹规整填料，投产运行后，取得了显著的经济效益。     

化学工程2002年(第30卷)第1—6期(总第179—184期)总目次

蒸馏过程、塔填料及塔设备　　　　　　　　　　　　　　　　　　期　页大液相负荷下斜孔塔板的流体力学性能 17大型塔板液体停留时间分布与板效率的 112　研究苯氯化三相催化精馏工艺技术研究 12 9精馏塔塔板两相流理论及实验研究 2 7反应精馏制四氢呋喃 2 75ＱＨ 2型扁环填料的流体力学和传质性 37　能研究分子蒸馏过程模型化研究进展 365Ｍａｘｗｅｌｌ Ｓｔｅｆａｎ方程及其在多元相间传 4 8　质中的应用反应精馏过程图解设计法研究进展网 4 63孔板波纹填料 (采用Ｃ15材料 )在油 4 75　脂酸精馏塔中的应用板波纹填料塔中的液体分布 5 11…     

升举穿流塔板在浓硝漂白塔中的应用

介绍了兰化漂白塔生产状况，针对漂白塔生产特点，结合漂白塔多次改造经验，提出了漂白塔塔板选用原则。通过分析升举穿流塔板及其性能，认为升举穿流塔板是漂白塔的优选塔板。浓硝酸装置采用升举穿流塔板后取得明显效果。并谈了几点实际应用设计中需注意的具体问题。     

穿流板结构参数对复合塔板的性能影响

对不同开孔率、不同孔径的穿流筛板与250Y规整填料组成的各种复合塔板的性能进行研究。结果表明:开孔率越大,复合塔板的处理量越大;压降越小,操作弹性越小;存在流体力学性能较佳的孔径8mm,孔径小于等于8mm时,孔径越小,压降越大,操作弹性越小;孔径大于8mm时,孔径越大,压降越大,操作弹性越小。孔径对效率影响不大。     

气液两相并流下行通过堆叠筛板填料的压降特性

堆叠筛板填料已在核电站放射性气体除气塔中得到成功应用。针对这一新型填料的应用设计,在较广泛的气液流量下,对气液并流下行通过不同规格堆叠筛板填料的阻力特性进行了系统的实验。实验填料共6种规格,孔径参数包括6、10和14 mm,不同孔径填料对应不同的孔间距、板间距,每种孔径填料具有正方形和正三角形两种筛孔分布方式。通过压降数据分析,研究了流动参数和几何参数（孔径、开孔率、布孔方式、板间距）对气液两相并流通过填料的流动行为及压降特性的影响;结合多孔板阻力系数经验公式提出了堆叠筛板填料干板阻力系数的计算模型,模型很好地反映了不同几何参数对干板阻力系数的影响,预测偏差在5%范围以内;基于均相流模型提出了堆叠筛板填料气液两相压降的预测模型,模型预测偏差在10%范围以内。研究工作对堆叠筛板填料塔的应用设计及进一步的传质动力学研究有一定参考价值。     

规整填料铜洗塔的设计及其应用

对采用具有新型塔内构件的高效规整填料铜洗塔,其设计和改造的工艺计算、结构设计、系统要求等进行详细说明和分析,并介绍两散装填料铜洗塔改规整填料塔的应用实例。实践证明,运用该技术改造现有铜洗塔,可降低精炼气中一氧化碳的含量,提高精炼气质量,达到增产降耗的目的。     

金属斜孔板波纹填料流体力学与传质性能研究

介绍了自行开发的新型规整填料———金属斜孔板波纹填料,在内径500mm有机玻璃塔中,对金属斜孔板波纹填料的流体力学和传质性能进行了研究,推出了其压降、液泛气速和液相总传质单元高度的关联式,并与传统Mellpak孔板波纹填料相比,新填料保持Mellpak250Y相当的流体力学性能,同时具有更高的传质性能,该研究结果对金属斜孔板波纹填料的应用有指导意义。     

Comparative study of dry pressure drop and flow behaviour of gas flow through sieve plate packing

Sieve plate packing is a newly developed packing that has been used in several industries due to its simple structure and operating flexibility, and no liquid flooding. In this work, first, systematic experiments were conducted to measure the pressure drop of gas flow through six sieve plate packings. The results indicated that the geometric characteristics of the packing have complicated effects on the pressure drops. Based on this, CFD simulations on the gas flow field were conducted using the realizable k-ε model, and flow behaviours such as the pressure drop, pressure nephogram, and velocity distributions within different packings were obtained. The simulation results clearly showed interesting flow patterns, including the contraction and expansion of the gas stream through the sieve hole, the flow separation on the sharp edge of the hole, and the vortexes formed when gas impacts the downstream plate. By comparing the flow patterns and the pressure drop under different packings operating at different conditions, the effects of the geometric characteristics of the packing on the pressure drop could be clearly distinguished from the flow behaviours, so that the variations in pressure drop with various packing structures were clearly indicated. Finally, based on the experimental data and the simulated results, correlations for the prediction of the pressure drops were proposed. This work will provide a useful basis for understanding the flow behaviour of gas and liquid two-phase flow in sieve plate packing.     

尿素粉尘洗涤器的设计

介绍大颗粒尿素生产中尿素粉尘洗涤器的设计条件，工艺流程和洗涤工艺计算。分别对洗涤方法和设计方案进行了比较，并概述了洗涤器内件结构的设计要求。     

造气洗涤塔的功能与选型

简述了造气洗涤塔的功能与种类;介绍了DJM型无返混板式塔、SZ型三角形正波规整填料塔等新型洗涤塔的技术特点和应用效果;分析和探讨了洗涤塔选型和应用等相关问题。     

Prediction for particle removal efficiency of a reverse jet scrubber

Numerical computation was conducted to predict the collection performance of a reverse jet scrubber for polydisperse particles. The particle size distribution of polydisperse particles was represented by a lognormal function, and the continuous evolution of the particle size distribution in a reverse jet scrubber is taken into account with the first three moment equations. Numerical results were compared with the analytic results using average relative velocity in all zones and experimental results.

In a reverse jet scrubber, the impaction is the main particle collection mechanism because of high relative velocity and short collection time. The particle collection by impaction increases with an increase in particle size, and geometric mean diameter and geometric standard deviation decrease as time goes on. High droplet velocity and gas velocity increase the particle collection efficiency, and the small droplet size also increases the collection efficiency because smaller droplet size provides broader surface area. The packing density is a factor affecting particle collection efficiency in a scrubbing process. The dense packing density also provides large surface area and leads to high collection efficiency.     

气液并流筛板式填料压降的数值模拟

基于欧拉-欧拉模型,采用CFX软件对筛板式填料的气液两相并流流动进行了模拟。将模拟所得的压降与填料的出厂特性值进行了对比,发现在液气动能参数较小的情况下,两者吻合较好。分析了该流场内的速度分布和压力分布的特点,射流卷吸作用使流场内两相流体混合,但涡旋使筛板下方压强减小,射流撞击使筛板上方压强增加。对不同结构的矩形筛板式填料的压降进行研究,结果表明：筛板孔径和液相流量是影响筛板压降的重要因素,开孔直径越小,液相流量对单板压降的影响越大;上层筛孔投影与下层筛孔相交的结构更能有效降低单板压降。液相流量较大时,两个不同板间距的单板压降曲线将相交于一点,气相流量低于此交点时,板间距越小,单板压降越大;气相流量高于此交点时,则相反。     

分散降液筛板塔传质性能

在筛板塔的基础上,研发了一种新型板式塔--分散降液筛板塔,将传统筛板塔的弓形降液管改为均布于塔板筛孔间的多降液管结构,使整个塔板面成为均匀降液和受液的传质区,并新增淋降和喷溅传质区,在全塔空间内实现立体、连续的微分接触式气液传质过程,另外,塔板之间可以加装填料来强化传质,或装填催化剂以促进伴随化学反应的传质过程。以“氧气-空气-水”为体系,初步研究了分散降液筛板的传质性能及其影响因素,并与传统筛板进行比较,结果表明:分散降液筛板气液分布均匀,接触充分,在同等条件下传质效率比传统筛板提高了8.4%~9.7%。     

高效填料在煤气洗苯塔改造中的应用

采用高效孔板波纹规整填料及高分散液体分布器等塔内件技术对原钢板网填料的煤气洗苯塔进行技术改造,将原三塔串联操作改为单塔运行。改造后不仅洗苯系统阻力明显下降,而且粗苯产量有所提高。简化了工艺流程,降低了能耗,取得了较好的效果。