锯齿边窄条阀塔板流体力学和传质性能实验研究

详细分析了锯齿边窄条阀的锯齿边对传质性能的影响和锯齿边窄条阀的结构特点。在1000 mm×350 mm规格的实验塔中,以典型的水-空气冷模实验系统,对锯齿边窄条阀STV75塔盘和F1圆形浮阀塔盘进行了对比实验,测定了多种气液负荷下的压降、雾沫夹带、泄漏量等流体力学性能。利用氧解吸法,测定了塔板传质效率。实验结果和工业应用表明,在相同条件下,锯齿边窄条浮阀塔板比F1圆形浮阀塔板的板效率提高10%—20%、板压降降低100 Pa以上,雾沫夹带与泄漏与F1阀相当,是一种综合性能优良的新型浮阀。     

浮阀鼓泡器塔板的流体力学性能实验

分析了浮阀鼓泡器的结构特点。在1000mm×350mm规格的实验塔中,应用典型的水—空气冷模实验系统对浮阀鼓泡器塔盘进行了实验研究,测定了多种气液负荷下的塔板压降、雾沫夹带和泄漏量等流体力学性能。利用氧解吸法测定了塔板传质效率,并与F1型浮阀塔板进行了对比研究。实验结果表明,在相同条件下,浮阀鼓泡器塔板比F1型浮阀塔板的板效率提高10%～20%,板压降降低200Pa以上,雾沫夹带与泄漏与F1阀基本相当。在小气速时,由于浮阀鼓泡器存在着鼓泡口而使得泄漏量比F1阀稍大,不过在工业应用范围内,浮阀鼓泡器的泄漏量和F1浮阀基本相当。是一种综合性能优良的新型浮阀。     

新型高效3D圆阀塔板的实验研究

详细分析了新型高效3D圆阀的设计原理和特点. 在1000 mm′350 mm规格的矩形实验塔中,应用典型的水-空气冷模实验系统对3D圆阀和F1型浮阀两种塔盘进行了对比实验研究,测定了多种气液负荷下两种圆形浮阀塔板的板压降、雾沫夹带和漏液量等流体力学性能. 利用氧解吸法测定了两种浮阀塔板的传质效率. 实验结果表明,在相同条件下,3D圆阀塔板的板效率比F1型浮阀塔板提高约20%左右,雾沫夹带量比F1型浮阀塔板略小,在工业应用范围内,3D圆阀的板压降和漏液量均比F1型浮阀小,是一种综合性能优良的新型圆阀.     

锯齿边窄条阀的改进

详细分析了3D条阀的设计思想。应用典型的水-空气冷模实验系统对3D条阀、STV条阀和F1型浮阀3种条阀进行了对比实验研究,测定了多种气液负荷下3种浮阀塔板的板压降、雾沫夹带和漏液量等流体力学性能,利用氧解吸法测定了3种浮阀塔板的传质效率。实验结果表明,在相同条件下,3D条阀各方面的性能均比上一代产品STV条阀以及F1型浮阀优良,板效率提高,在工业应用范围内,板压降最小,雾沫夹带与泄漏量比STV条阀小而与F1基本相当,是一种综合性能优良的高效条阀。     

浮阀脱落对塔板操作性能的影响

通过理论和实验分析,讨论了浮阀脱落对塔板操作性能的影响。塔板上部分浮阀脱落时,气相通过浮阀脱落后形成的大筛孔中的速度约为正常阀孔中速度的2.5—6倍,这种气相在塔板上分布不均的现象会对塔板的流体力学性能和传质性能产生较大影响。实验结果表明,随着浮阀脱落比例的增大,塔板压降减小,泄漏量、雾沫夹带量增大,使塔板的操作弹性下降,当液相负荷较小时将会导致塔板效率显著降低。     

复合条形细分浮阀流体力学性能研究

采用空气-水系统在1200 mm的冷模塔内对一种新型浮阀塔板———复合条形细分浮阀(CRSV)的流体力学性能进行了实验研究。测定了塔板压降、塔板泄漏、塔板雾沫夹带等性能,并且在相同的实验条件下与标准的F1型浮阀进行了对比实验。实验结果表明:复合条形细分浮阀塔板比标准的F1型浮阀塔板压降可低10%—20%,雾沫夹带量低20%,低气速下泄漏量低15%—30%,这表明复合条形细分浮阀具有更好的操作弹性。     

新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板的研究

设计了一种新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板。在直径为1. 2 m的圆形有机玻璃塔中进行冷模实验,测定了实验塔板在不同条件下的性能参数。实验表明,当液流强度一定、阀孔动能因子升高时,塔板压降、雾沫夹带量和传质效率增大,而漏液量会减小;当阀孔动能因子一定、液流强度升高时,塔板压降、雾沫夹带量和漏液量均会增大,但传质效率会减小。此外,对F1浮阀塔板和ADV浮阀塔板在相同实验条件下进行冷模实验,结果表明,新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板的流体力学性能更好。     

固旋阀塔板的性能研究

在内径为600 mm的不锈钢塔内,以空气-水-氧气为物系,对固旋阀塔板的流体力学和传质性能进行研究。测定了塔板传质效率和雾沫夹带量,并与F1浮阀塔板进行对比;通过计算流体力学软件Fluent对固旋阀塔板上气相三维流场进行了数值模拟。实验结果表明:当液相喷淋密度L=5 m~3/(m~2·h)时,随着气体负荷的逐渐增大,固旋阀塔板的传质效率从小于F1浮阀到逐渐接近F1浮阀,且在实验最大气体负荷条件下超过了F1浮阀;当液相喷淋密度较大时,固旋阀塔板的传质效率高于F1浮阀塔板,且随着气体负荷的增大,差异越来越明显;固旋阀塔板的雾沫夹带比F1浮阀塔板低50%—60%,因此具有更高的气相负荷操作上限。Fluent软件模拟结果表明,固旋阀塔板中旋转流场的存在促使液层分布更均匀,气液传质得到进一步强化。     

新型导向桥阀塔板的雾沫夹带和塔板压降

在φ1000mm的圆塔内,采用空气–水系统对新型导向桥阀塔板的流体力学性能进行了测试,考察了液流强度、出口堰高等因素对雾沫夹带和塔板压降的影响,并且与标准的F1型浮阀进行了对比实验。结果表明:新型导向桥阀塔板上气体分散均匀,泡沫层高度稳定,气液接触充分,在相同条件下压降比F1浮阀低10%～30%。具有较好的流体力学性能。     

国内浮阀塔板的现状及发展

针对国内石油化工企业大部分仍采用旧式浮阀塔板,存在板效率低的情况,综述了常用的几种浮阀塔板:F1型浮阀、L1条型浮阀、T形条阀、HTV船型浮阀及三角浮阀的结构、性能,国内使用情况,对几种类型进行比较。指出T形条阀和HTV船型浮阀塔板是值得推广应用的两种塔板,未经工业应用的三角浮阀塔板具有较好的发展前途。     

A Novel SiC Foam Valve Tray for Distillation Columns

The novel SiC foam valve tray was made of thin slices of SiC foam material with a high specific surface area. Hydrodynamic performances of the novel SiC foam valve tray were studied with air-water system at atmospheric pressure. These performance parameters included pressure drop, entrainment, weeping and clear liquid height. The mass transfer efficiency of the SiC foam valve tray was measured in laboratory plate column. Compared with the F1 float valve tray, the dry pressure drop was decreased about 25%, the entrainment rate was about 70% lower at high gas load, the weeping was much better, and the mass transfer efficiency was far higher. Thus, the overall performance of the novel SiC foam valve tray was better than that of F1 float valve tray.     

全周向通气条形导向浮阀塔板流体力学性能研究

应用空气-水系统,在直径1 200 mm的冷模塔内对上海唐华化工的新型条形浮阀塔板———全周向通气条形导向浮阀塔板进行了流体力学性能测量,并与F1浮阀进行了对比。实验表明,新型条形导向浮阀塔板的流体力学性能有了明显改善,相同条件下板压降比F1浮阀低20%左右,雾沫夹带较F1型浮阀小10%左右,漏液量较F1型浮阀稍大。     

浮阀塔板最新应用研究进展

浮阀塔是一种应用极为广泛的汽液传质设备,本文介绍了国内研究开发的新型浮阀塔板。这些浮阀塔板是在F1型浮阀塔板的基础上开发而成的,相比于F1型浮阀塔板,具有压降低、雾沫夹带量小、泄漏量小、处理量大等优点。本文以塔板的开发年代和塔板类型为主线,对这些浮阀塔板的结构特点、流体力学、传质性能、优缺点等进行了概括总结,对每个系列浮阀塔板的设计开发理念进行了总结概括,同时介绍了导向浮阀塔板在齐鲁石化公司丁二烯装置中应用的成功实例,很大程度地提高了塔板负荷率和产品质量;并简单介绍了一些常用塔板在工业生产中的应用情况,阐述了这些新型浮阀塔板的发展思路,即浮阀形状以条形为主,并且大部分浮阀塔板都开有导向孔;最后指出了今后塔板技术的研究和发展动向。     

滑片式梯形导向浮阀的流体力学性能研究

滑片式梯形导向浮阀是综合了梯形导向浮阀和滑动阀片笼罩式喷射浮阀的优点而开发的一种新型浮阀。文中以水和空气为介质,在φ1200 mm塔内,对3种带有不同开孔面积滑片的浮阀进行流体力学性能的测试。结果表明,滑片式梯形导向浮阀的流体力学综合性能比较好,操作弹性大,压降低,漏液和雾沫夹带量低。根据实验结果,回归得到有关压降、雾沫夹带、漏液的计算公式,对工程应用具有指导意义。     

新型固定阀塔板的流体力学和传质性能研究

提供了一种阀盖两侧具有向下弯曲折边的新型固定阀。在内径为500mm的有机玻璃塔内,以空气水为物系,研究了其流体力学性能;在内径为300mm的不锈钢塔内,以乙醇水为物系,常压全回流情况下,研究了其传质性能。研究结果表明:新型固定阀塔板的板压降略高于筛孔塔板,比F1 浮阀塔板小得多,雾沫夹带量小,雾沫夹带液泛点阀(筛)孔动能因子均比筛孔塔板、F1 浮阀塔板大,漏液量较小,漏液点阀(筛)孔动能因子比筛孔塔板低,比F1 浮阀塔板高,传质效率与F1 浮阀塔板相当。     

垂直筛板和T形排列条形浮阀塔盘的初步研究

在φ300mm的实验塔中,用水-空气系统对“T”形排列条形浮阀塔盘及“VST”塔盘的流体力学性能及氧解吸效率做了实验研究。得出了塔板压降、泄漏、夹带、液层阻力降以及降液管中清液层高度的初步关联式。 在相同实验条件下与F_1型浮阀塔盘的数据对比、分析的基础上,发现了VST和T形排列条形浮阀塔盘的分离效率和板压降与F_1型浮阀塔盘相当,而操作范围要比F_1型浮阀宽。     

半椭圆固定阀塔板性能研究

应用空气–富氧水系统,在直径1 200 mm不锈钢塔内,对半椭圆固定阀塔板进行了实验室研究,研究结果表明:半椭圆固定阀塔板的压降略高于筛孔塔板,比F1浮阀塔板小得多,雾沫夹带率低于筛孔塔板和F1浮阀塔板,泄漏率比筛孔塔板低,比F1浮阀塔板高,传质效率优于筛孔塔板和F1浮阀塔板,是一种综合性能优异的塔板。     

导向浮阀塔板在醋酸生产中的应用

导向浮阀塔板是在F1型浮阀塔板的基础上开发成功的，较早应用于炼油装置的常减压蒸馏塔，在提高轻油的收率上获得了较大的经济效益，在化工产品的分离中应用较少。该项目在醋酸装置的精馏工序中，采用先进的导向浮阀塔板改造原有的F1型浮阀塔板，达到节能降耗，提高醋酸收率，增加醋酸产量，提高经济效益的目的。