塔器技术的发展现状与展望

综合介绍国内外板式塔和填料塔的发展现状以及塔板性能研究的一系列最新进展，列举了规整填料的优点和国内成功应用的实例。还对塔板－填料复合塔进行了简略的陈述，最后展望了塔器技术今后的发展方向。     

新型垂直塔板结构研究综述

自新型垂直塔板问世以来 ,有许多机构对它进行了研究和测试。对其原有塔板罩体结构进行的改进 ,进一步提高了塔板性能。对国内有关新型垂直塔板结构的发展进行了综述 ,并提出了几点建议。     

阀片侧开新型浮阀塔板水力学试验研究

针对板式塔传统上下开启式浮阀应用中的不足,设计了阀片侧开的新型T1阀和T2阀,搭建了实验室水-空气系统水力学试验装置,以新型T1塔板、 T2塔板以及F1塔板、 3D塔板代表的传统塔板为试验塔板,进行干板压降、总板压降、漏液点气速、液泛点气速、气速上限以及气速下限的测定,结合阀片结构和塔内流体流动阻力特点,采用对比方法综合分析了试验数据。结果表明,与F1塔板相比,新型塔板总板压降降低4%～28%;与3D塔板相比,新型塔板总板压降低8%～25%。研究了T1塔板和T2塔板的漏液点气速和液泛点气速,讨论了T1塔板和T2塔板的操作弹性。     

带折边固定阀结构对塔板效率的影响

在直径为600mm的不锈钢塔内,以正庚烷-环己烷为物系,在常压全回流条件下,研究了阀高、阀宽对带折边固定阀塔板塔板效率的影响,并与筛孔塔板和F1型浮阀塔板的塔板效率进行了对比。实验结果表明,带折边固定阀塔板的塔板效率比筛孔塔板高10%以上;在中高负荷的情况下,带折边固定阀塔板的塔板效率与F1型浮阀塔板相当;在中高负荷的情况下,阀高为9.5mm的带折边固定阀塔板的塔板效率高于阀高为6.5mm的带折边固定阀塔板,阀宽为20mm的带折边固定阀塔板的塔板效率高于阀宽为15mm的带折边固定阀塔板。     

新型传质分离塔器的应用与探讨

重点介绍国内近年来成功应用于石油化工行业的几种新型专利塔板、塔填料及除雾器,可供有关行业在新装置设计和老装置改造时参考选用。     

提高塔处理能力的Triton塔板

Ｎｏｒｔｏｎ公司开发的Ｔｒｉｔｏｎ大处理能力新型塔板,既能增大塔板的鼓泡区,还装有一种专利阀来优化塔板上的鼓泡和液体流动,并能使气相分布均匀且抑制喷射液泛的发生。即使在提高了处理能力的情况下,专利阀仍能使液流均匀地横越整个鼓泡区。此种塔板在提高传质效率的同时,可使塔的处理能力比标准浮阀塔板提高４５％。专利阀兼有运动阀和固定阀的优点,维修工作量小,阀因机械故障而引起的计划外停产减少,还减少阀的磨损。某炼油厂烷基化装置脱异丁烷塔改造采用Ｔｒｉｔｏｎ塔板,塔的处理能力和分离效率均显著提高。     

板式塔的操作分析(1)--关于精馏塔操作限制的新认识

结合板式塔基础研究和技术进步，扼要讨论了塔板的操作限制。首次将塔板的操作限制划分为流体力学操作极限和传质操作限制两方面，前者属于致命极限，是精馏塔操作的必要条件，实际设计不可超越：而后者属于不可接受限制，是塔板保证传质效果的充分条件，实际设计可结合具体情况适当调整。并首次推荐以液噻点作为塔板操作的流体力学下限和提出了最大雾沫夹带的预测关联式。     

新型导向复合塔板的性能研究

结合导向筛板与规整填料的优点,开发出具有导向功能的新型导向复合塔板。在内径60cm的玻璃塔中,采用氧气-水物系进行了实验,考察了导向复合塔板的塔板压降、雾沫夹带、漏液、单板氧解析效率等流体力学性能和传质性能,并与F1型浮阀塔板及导向固定阀塔板的性能进行了比较。由实验数据关联得到了干板压降、湿板压降和雾沫夹带率的经验式。实验结果表明,导向复合塔板的干板压降为50～200Pa,湿板压降为700～1100Pa,液流强度低于5.263m3/(m.h)时雾沫夹带率小于10%,筛孔气速大于7.9m/s时漏液率几乎为零,单板氧解析效率保持在80%以上;导向复合塔板的总体性能优于F1型浮阀塔板和导向固定阀塔板。     

天然气脱硫脱碳工艺的模拟优化

为了解决某天然气净化厂天然气硫、碳含量超标的问题,采用HYSYS模拟软件,对吸收塔的胺液进料量、吸收塔塔板数、胺液进料方式及再生塔的塔板数进行模拟。结果表明:在脱硫脱碳过程中,混合胺溶液m(H_2O)∶m(甲基二乙醇胺)∶m(二乙醇胺)为52∶45∶3最佳;吸收塔最优操作条件为:贫胺液总进料量为1 600 kmol/h,吸收塔塔板数为12块,贫胺液Ⅰ由吸收塔第1块塔板进料,贫胺液Ⅱ由吸收塔第5块塔板进料,m(贫胺液Ⅰ)/m(贫胺液Ⅱ)为7∶3时,吸收过程具有良好的脱酸气效果,天然气中H_2S的质量浓度为2 mg/m~3,CO_2的体积分数为2.32%。再生塔宜选用14或15块塔板。     

板式塔的操作分析(2)--单指标全塔负荷性能图分析新方法

介绍了一种以理论板号为横坐标、塔板流体力学指标为纵坐标的单指标全塔负荷性能图构成的新方法，籍此在Windows操作系统下通过商业流程模拟软件和Office办公软件联用，进行精馏塔分析和设计极为灵活、可靠、简便、高效率，且无需编程，便于在不同处理量下，进行不同板型、塔径、塔板结构的对比，可充分发挥设计者的主观能动性，实现无失误设计。