新型立体传质塔板及其流体力学性能

新型立体传质塔板（CTST）结构新颖, 充分利用塔板空间进行传质,具有通量大、效率高、压降低、抗堵性能强、消泡性能好等优点.在工业规模的实验塔上对立体传质塔板的塔板压降、帽罩底隙处罩内外压强、帽罩内部气相速度分布规律、雾沫夹带量、气体对液体的提升能力、塔板空间持液量等几个方面的流体力学性能进行了研究.结果表明,立体传质塔板克服了穿过塔板液层的阻力,板压降较低;塔板上帽罩底部的进液口处,罩内压强低于罩外,利于吸液;罩内气相速度分布比较合理;气液两相负荷均可较大幅度提高,而且雾沫夹带量非常低;气体对液体的提升性能以及塔板空间的持液性能都比较理想.     

立体传质塔板相对液体提升量的计算

液体提升量是影响立体传质塔板(CTST)气液传质的条件有关.今分析了气液两相在帽罩内部的流动特点和能量分布状况,以立体传质塔板帽罩单元为研究系统,分析了气液两相带入和带出系统的能量以及通过帽罩时的能量损失,同时考虑帽罩结构和气液物性的影响,建立了立体传质塔板相对液体提升量数学模型.由于影响流动过程能量损失的因素比较复杂,将其表达为阻力系数的形式,并作为模型的参数.在直径600 mm的实验塔中对液体提升量进行了实验研究,确定了模型参数,并对模型进行了检验.结果表明,所建模型能够较好地反映立体传质塔板上液体的相对提升量.     

红外热像仪测量多降液管塔板液相等停留时间分布的实验研究

多降液管塔板目前在精馏、吸收和解吸等领域应用日益广泛.多降液管塔板由于降液管悬挂,且上、下塔板的降液管垂直布置,故它的液相流场分布较为复杂.提出了测试塔板上液相流场分布的一项新技术:与塔板上液体同质的高温示踪剂液体在塔板上阶跃注入,用红外热像系统拍摄高温示踪剂液体的流动,从而作出塔板上等停留时间分布图.实验在直径1200 mm的有机玻璃塔中进行,测试塔板为单根悬挂降液管塔板和两根悬挂降液管塔板,物系为空气-水.实验得到不同液量下单根和两根悬挂降液管塔板上等停留时间分布图.结果表明:该测试技术方便、精确、且示踪剂对塔内液体无干扰污染.多降液管塔板存在滞流区,且滞流区随液量增大而增大.     

计算塔板板效率的局部贡献法

<正>引言 塔径较大的塔板上液体流动的不均匀性对板效率的影响早已引起了人们的注意,在大型塔板上,由于气液两相的剧烈湍动,致使不同区域液体的流动各不相同,如果只采用单一形式描述塔板上液体的运动特点,未免有失普遍性。因而,本文将在分析塔板上液体运动特点的基础上,提出一种新的计算模型,力求更好地符合实际情况。1 实验现象 塔板上流体力学的测定是在前已述及的装置上进行的,用热膜风速仪直接测定了塔板上气液两相流场的分布,发现不仅塔板弓形区存在返混,而且塔板入口堰附近一段距离内,液体也存在返混,其具体长度随液流强度、气相负荷以及出口堰高度等因素而异。采用逐步回归分析方法对实验数据进行回归,得到入口堰返混段长度关联式     

液体并流塔板技术进展

液体并流塔板,即相邻2层塔板上液体流动方向相同,能有效提高塔板效率。文中介绍了国内外并流塔板的板效率模型的发展状况,对国内外开发的各种并流塔板结构及性能进行了分析,并考察了立体传质塔板的性能及工业应用情况。为了开发适合大塔径的高效塔板,基于液体并流板型能提高板效率的机理,结合性能优良的立体传质塔板,采用特殊的降液结构,提出了一种新型液体并流复合塔板的结构型式。新型塔板具有气、液体处理量大、传质效率高、操作弹性大的特点,而且有效避免了普通逆流板型的液体滞留区的产生。     

立体传质塔板板上液相速度场的实验研究

在1 000 mm的冷模实验塔内采用热膜测速仪对立体传质塔板(CTST)的板上液相速度分布进行了实验研究。得到了CTST板上液相在平面上的速度分布特征;在液层高度方向,液相速度分布在塔板进口、出口和帽罩的底隙附近,分别具有不同的特点。考察了堰高、液体流量、板孔气速对板上液相流场的影响。测量结果表明,罩内气体的提升作用对板上液相流场影响较大,底隙附近的液体速度与进入塔板的液体速度之比随堰高和板孔气速的增大而增大,随着液体流量的增大,该比值减小到一定程度后略有回升。     

尿素合成塔塔板技术改造总结

对传统的普通平筛板塔板进行改造,采用高效波形塔板,加强了塔内的传热与传质,利用原合成塔下部空间,增加了塔板数目,使物料在全塔的停留时间分布更理想,反应更充分,提高了合成塔的生产效率.     

旋流塔板气液接触状态及塔板压降

旋流塔板有复杂的气液接触状态。对应于一定的气液接触现象,气液接触状态可分为倾泻区、泡花区、喷射区和全喷射区。在四种接触状态下,塔板有效压降与气速的关系有明显的差别。以有效压降随气速变化规律的转化点作为气液接触状态的转化点,确定了塔板上各种气液接触状态的区域,并关联了接触状态转化点的操作条件。对喷射区有效压降的分析得到,有效压降主要决定于塔板上液体产生的静压降,气体径向速度可以忽略,而使喷射区内有效压降不受气速影响。全喷射区内,气速影响溢流管和溢流锥的溢流能力,而使气速明显地影响塔板有效压降。泡花区内,漏液量随气速的增大而减小;因此,气速影响塔板有效压降。适当地简化流况,提出了有效压降关联式,利用实验数据确定了其中的参数。     

新型立体传质塔板板上液层的研究

在工业规模的试验塔上对新型立体传质塔板(CTST)的板上液层分布情况进行了研究,并研究了溢流强度、堰高、气速对板上不同区域液层高度和板上平均液层高度的影响规律.结果表明CTST的板上液层高度是不均匀的,其板上清液层高度随溢流强度和堰高的增加而增加,随板孔气速的增大先降低后又有所回升,其中,罩间区域下降的幅度大一些.建立了相应的计算关联式,为该塔板的工程设计提供了依据.     

DJ塔板液体流动特性研究

利用光纤技术测定ＤＪ塔板的液体停留时间分布，研究板上液体的流动特性，提出简便有效的板结构改进措施，为大型ＤＪ塔板的合理设计和进一步工业应用提供参考依据。