浮阀-筛孔复合塔板的操作性能和设计方法

在前人研究的基础上,结合清华大学的冷模实验数据,对浮阀-筛板复合板的流体力学性能进行理论分析。采用压力平衡原则确定气相通过浮阀和筛孔的分配比例,然后对复合塔板作为一个整体进行系统的理论分析。结果表明,与浮阀塔板相比,复合塔板通过增加开孔率(开孔率高达20%),降低了塔板压力降。对于降液管液泛控制的情况,复合塔板可以有效地消除瓶颈,提高气相负荷上限,进而提高全塔的处理能力。在上述理论分析的基础上,对复合塔板提出一种简便易行、完整而有效的设计方法。     

筛板塔板的性能与设计

筛板塔板较小的孔面积结构和气液流动方向相垂直的工作方式,减少了塔板上的雾沫夹带和由此引起的塔板压力降,可通过选择单、双溢流确定塔板上的操作工况来适应不同物料,以获得较高的塔板点效率,减少了塔板上的降液管面积和气体流动对塔板上液体流动的干扰,提高了塔板效率。筛板塔板的计算方法完整,可以计算降液管出口处液体的含气量、降液管的压力降和降液管的平均含气量,判断塔板的操作工况和各种工况下的雾沫夹带量和由此引起的塔板压力降。     

NS倾斜长条立体复合塔板的流体力学特性研究

在1 600 mm×220 mm矩形塔冷模装置上利用空气和水进行冷模试验,研究NS倾斜长条立体复合塔板的干板压降、湿板压降、雾沫夹带、泄漏等流体力学特性,并与F1浮阀塔板进行对比。结果表明,开孔为文丘里式、装有规整填料的NS-3倾斜长条复合塔板的干板压降和湿板压降比F1浮阀塔板低30%～35%,操作弹性比F1浮阀塔板提高近1倍,处理能力比F1浮阀塔板提高近1.7倍。     

多降液管筛孔塔板的压力降性能研究

在直径1200mm的冷模实验塔内,以空气-水为介质,对多降液管筛孔塔板进行了塔板压力降性能的实验研究。结果表明,多降液管筛孔塔板压力降低于普通筛孔塔板,与气速、液量等操作条件以及塔板上的汽液接触状态相关。对实验数据拟合,得到了可用于工程设计的压力降模型,并用工业数据进行了校核,为分析多降液管筛孔塔板的降液管性能、雾沫夹带和泄漏性能以及塔板的操作上、下限提供了必要基础。     

齿边窄条浮阀性能研究

在 10 0 0mm× 35 0mm的矩形试验塔中 ,采用水 空气冷模试验系统对齿边窄条浮阀和F1圆形浮阀进行了对比试验 ,测定了多种气液负荷下 2种浮阀塔板的压降、雾沫夹带量及漏液量等流体力学性能。利用氧解吸法计算传质效率 ,测定了塔板传质效率。试验塔中降液管面积占 7.97% ,溢流堰高 5 0mm ,齿边窄条浮阀升启高度为 9mm ,开孔率为 11.89%。实验中主要参数的变化范围 :液流强度 0～ 30m3/ (m·h) ,气速 0～ 3m/s。吸收塔为直径 2 0 0mm的鲍尔环填料塔。试验结果表明 ,齿边窄条浮阀塔板比F1圆形浮阀塔板的效率高 ,压降低 ,具有较高的处理能力和分离效率     

KDS型抗堵塞塔板的开发与应用

在1 000 mm×400 mm矩形有机玻璃塔试验装置上对KDS型抗堵塞塔板的流体力学性能进行了考察,并在开孔率为18.94%的条件下将其与DL型浮阀塔板、GXD型浮阀塔板的流体力学性能做了对比。结果表明,KDS型塔板在相同气速下压力降比浮阀塔板低3%～8%;高气速下,其雾沫夹带比浮阀塔板低5%～10%,其效率也维持在较高的水平。其在催化裂化主分馏塔的应用表明,主分馏塔处理能力提高约17.4%;分馏塔塔顶压力降由原来的34 kPa降为改造后的30 kPa;产品质量控制良好,粗汽油95%馏出点与轻柴油5%馏出点脱空7℃;分馏塔操作平稳,其抗堵塞性能为装置的长周期运转提供了可靠的保证。     

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。     

提高塔板出口堰性能的实验研究

针对固定阀塔板和筛孔塔板,在出口堰上开倒梯形和条形两种型式的分流孔,对从堰上分流孔分流出去的液量作了实验研究,得到了分流液量随气、液流量变化的规律。实验结果表明,在出口堰上开孔,可以减轻出口堰溢流负荷,倒梯形和条形分流孔分别使越堰液体的抛距减小1.7％和5.0％以上,堰上分流孔的分流率分别在5％和14％以上,降液管的液通量分别增大5％和14％以上。条形分流孔的分流能力大于倒梯形分流孔,固定阀塔板的分流能力大于筛孔塔板。     

斜孔塔板的使用及改进

斜孔塔板汽、液处理能力为浮阀塔板的150%,在炼油厂得到广泛应用和发展.在塔板的结构和设计程序上都得到了改进.改进的关键在提高准确程度和操作弹性.     

GXD型复式导流浮阀塔板的研究

在 1 000 mm×400 mm有机玻璃方塔试验装置上考察GXD型复式导流浮阀塔板的流体力学性能,并在相同开孔率下与DL型导流浮阀塔板、F1型浮阀塔板的流体力学性能进行对比。结果表明：GXD型复式导流浮阀塔板具有良好的流体力学性能,相同气速下与F1型浮阀塔板相比,其压降降低约25%,处理能力提高约35%以上;与DL型浮阀塔板相比其效率提高约15%。虽然GXD型浮阀塔板泄漏强度的操作下限与其它浮阀塔板相比偏高,但该塔板不仅能降低分馏塔的压降,还可以提高操作效率和轻质油拔出率。