多降液管筛板塔的研究及其在水洗上的应用

多降液管筛板塔(简称M.D.筛板塔)的结构特点概括起来有两点: 1.每塔板设有多根降液管,因而堰长远较其它塔型为大; 2.降液管不浸没在下塔板的液层内而是悬于气相中,从而增大了塔板的有效面积。 据资料介绍此结构特点使M.D.筛板塔具有液气通量大(尤其可通过大液量)、压降低、板间距小和操作稳定等良好的操作性能。这些优点对于塔设备来说都是很可贵的。     

多降液管筛板塔试验报告

在“教育必须为无产阶级政治服务,必须同生产劳动相结合”的光辉思想指引下,我们接受了化肥生产技术改造的任务,对水洗塔进行技术革新。我们本着“洋为中用”的精神,把国外介绍具有显著优点的多降液管筛板塔,(简称MD筛板塔)应用于我国的生产实践。 MD筛板塔的结构已在资料作了介绍。其最大特点是塔板上设置多条降液管,相(?)两板的降液管又互相垂直,而且降液管悬挂于气相空间,降液管的底部开有液流孔,这种形式的降液管对气体有“自封”作用。     

多降液管筛板塔(M.D.筛板塔)的设计

本文根据试验研究和生产实践,提出了多降液管筛板塔(简称M.D.筛板塔)的设计方法,并附有两个设计示例.     

板式塔弓形降液管液相流场CFD数值模拟

弓形降液管是板式塔的重要组成部分,对弓形降液管的液相流场分布研究有重要意义.采用计算流体力学软件Fluent及其前处理器Gambit,选用标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,模拟了液体流过降液管底部的流场分布.结果表明:沿堰长方向,中间位置的速度比两侧位置的速度小18.9%~35.7%.沿降液管宽度方向,靠近塔壁处的液体速度沿从上往下的高度方向逐渐减小,而靠近堰壁处液体速度逐渐增大.降液管底部拐角处存在漩涡和缓流区.为检验模拟结果,实验在直径为1 200 mm有机玻璃塔内进行,空气-水为实验物系.采用热膜风速仪对弓形降液管底部的液体速度进行测量,得到其流场分布.将模拟结果与实验结果进行比较,两者吻合得较好.     

筛板上的气液接触面积

气液接触比表面 a 是气液接触设备的主要设计参数之一,本文提出了一个新的测量筛板上有效接触面积的方法即“间歇操作化学吸收法”,并用以测定了开孔率分别为3%、4.88%、7.79%的穿流筛板上的气液接触面积,研究了气速和清液层高度对接触面积的影响,得出了关联式,所得结果与文献数据比较是令人满意的。该间歇操作方法较之连续流动设备有以下优点:在间歇操作情况下全混模型更为真实,因此所得到的数据较为精确;间歇操作法耗用的化学试剂很少,设备操作很简单,因此这种方法可望应用于大型设备的研究。     

矩形悬挂降液管塔盘的结构特点与工业应用

DJ塔盘是一种矩形悬挂降液管塔盘,多根降液管的结构使溢流周边比常规弓形降液管长2～5倍,能承受较大的气液负荷.具有处理能力大、传质效率高、抗堵性能好的特点.化肥工业生产中的脱碳塔是在加压下的高液气比吸收过程,气液流动参数FP高达2以上.在扩能改造中,降液管往往成为操作瓶颈,易发生液泛现象.具体的工业应用案例说明,采用DJ塔盘可以解除操作瓶颈,实现增产扩能.     

孔径18[mm]聚丙烯淋降筛板塔在轻质碳酸钙生产中的应用

用石煤为原料生产轻质碳酸钙,由于石煤合高硫,炉气中又含大量的煤灰,湿的SO_2气体在90～100℃时对金属设备有严重腐蚀,因此给水洗法脱硫带来很大困难。为此我们试用了18[mm]孔径的聚丙烯淋降筛板塔作预处理,获得了良好的效果,炉气温度降至45℃左右,除清了炉气中煤灰,塔操作稳定,在操作条件下没有发生堵塞现象,水洗流程由原来三塔改为二塔,并且第二塔用PVC材料制造,使设备造价降低。淋降筛板塔结构简单,操作方便,阻力小,可以在降温、除尘、吸收中广泛采用。     

筛板塔的设计及模拟计算

对筛板塔的结构设计问题进行了讨论，提出了一些新的计算方法和简化的计算公式，并用实例进行了模拟计算     

筛板塔液面梯度的研究

在大型模拟塔上对筛板的液面梯度进行了实验研究。发现在实验条件下液面梯度是相当可观的,从而对目前流行的筛板塔液面梯度可以忽略不计的观点提出了异议。文中将测得的液面梯度以摩擦因子f对雷诺数(Re)进行了关联。所得结果可供塔板设计和操作分析时参考。     

液—液—固三相脉冲筛板塔萃取棉仁1．塔安全操作范围的确定

确定了脉冲筛板塔在无实际萃取存在时甲醇－石油醚体系的安全操作曲线，认为比较安全和萃取效率较高的操作条件为持液量为24％。     

新型垂直筛板塔空间持液量与塔板效率的研究

新型垂直筛板塔的传质区域在塔板空间,空间持液量对传质性能有重要的影响,实验表明,新型垂直筛板塔的一次提升效率随塔板空间持液量的增大呈明显的下降趋势;影响新型垂直筛板塔空间持液量的主要因素是板上清液层高度和板孔气速。空间持液量随板上清液层高度的增加而增加,随板孔气速的增大而减少。     

降液管优化设计及操作性能研究进展

综述了进行降液管结构优化的几个方面：改变降液管裙体形状以改善流型；合理选择降液管底隙，改造进口堰，强化入口面积．论述了结构优化后几种降液管的形式及具有特殊降液管的几种塔板：倾斜降液管、月牙形降液管、FRI塔板、MD塔板等．同时详细论述了降液管操作性能的研究进展．     

CTST和浮阀塔板降液管操作能力比较

实验采用示踪技术测量降液管中液体的停留时间，结果表明：相同降液管宽度、相同气液负荷下，CTST与浮阀塔板比较，液体平均停留时间约小4～6s，说明相同大小的降液管，CTST塔板上的降液管可处理的操作负荷比浮阀塔板的大。实验证明，CTST更适宜处理易发泡物系。     

免水洗去污护肤液的研制

本文通过一系列试验，研制了一种免水洗的去污护肤剂，并给出了基本配方和工艺条件。     

氯甲烷回收过程水洗塔的动态模拟

进行了氯甲烷回收过程水洗塔的动态模拟研究.在工艺机理分析和物料衡算的基础上, 建立 了水洗塔的动态数学模型, 通过对该动态模型的求解, 得到了在水洗塔开车过程和气相流量发生阶 跃波动时, 各塔出口非惰性组分的质量分数随时间变化关系.根据此动态模型还得到了水洗过程气 相流量和液相流量的最优操作线.研究工作给氯甲烷回收过程工艺优化和生产过程质量控制提供 了重要的参考价值.     

螺纹表面上降液膜中的传递过程

分别以重铬酸钾水溶液和蒸馏水等介质做了螺纹管外降液膜流动时的强化传热和传质实验,并得到传热膜系数的关联式。螺纹管上的降液膜流动实验表明,当加入少量表面活性剂时发现“激发扰动”现象,且此时的传热速率增大。本文认为这是由于液膜内存在“二次流”使液膜表面更新所致,进而对“二次流”在传递过程中的影响加以研究。     

多级多尺度烟气脱硫液柱塔的性能研究

为了探索液柱塔的最佳脱硫条件,以多级多尺度液柱塔为研究对象,采用压力旋转和扇形喷嘴进行喷射实验,得到液滴直径分布规律,并探索各因素对其脱硫效率的影响。研究结果表明:脱硫效率随着塔内风速、吸收液pH值、SO2入口浓度的增大而降低,随液气比增大而增大。采用不同喷嘴组合可以有效改善脱硫浆液的雾化效果,解决气液接触时间短以及雾沫夹带问题。在液气比1.5 L.m-3、SO2入口质量浓度300 mg.m-3条件下,脱硫效率可以达到96.5%。     

气液并流通过波纹筛板填料的流体力学性能

脉冲流是堆叠筛板填料中的一种特殊流型,因其具有较高的传质传热效率而受到关注。本文从强化气液相互作用、扩展脉冲流操作区域的角度提出波纹筛板填料,并通过实验研究了三种规格波纹板填料中的两相流压降特性和脉冲流行为。结果表明,与普通筛板填料相比,波纹板填料中脉冲流的操作范围显著扩展、脉冲流强度也同时增强;突出特点是,脉冲流的出现有一起始液量,且该起始液量随着孔径的减小而减小,筛孔较大的两种波纹板填料中出现脉冲流的起始液量相较于普通筛板显著降低,三种波纹筛板脉冲流操作区域的上限气量均显著提高。波纹板填料中两相流压降的变化以及操作参数、孔径及开孔率等结构参数的影响规律类似于普通筛板填料,两相流压降随着气、液流量的增加而增大,随着板数的增加呈线性增加关系;筛板孔径和填料开孔率的减小都导致压降的增加,二者影响的显著性是相对的且与两相流量有关;由于流动不规则性增强,波纹板单板压降同比高于普通筛板。综合实验数据,提出了波纹筛板填料的干、湿板阻力系数关联式和脉冲流操作区域的上、下限气、液相雷诺数关联式,其预测值与实验结果相对偏差均在15%以内,可供波纹板堆叠填料的应用设计参考。     

喷射态筛板上的液滴粒度分布

以空气／水为实验物系，应用双电子探针（ＴＰＳ）技术测定Φ３００ｍｍ筛板塔上喷射工况下液滴粒度的分布，获得了液滴数量分布密度及体积分布密度随其粒度变化的实验数据。用此数据对比检验已提出的正态、对数正态、上限对数正态Ｒｏｓｉｎ－Ｒａｍｍｌｅｒ（简称Ｒ－Ｒ０４种分布函数，从而验证了Ｒ－Ｒ分布函数的适用性。对影响分布参数的因素进行了考察，得出了颁布参数随筛板孔气速及板上方位置高度变化的规律。