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.     

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。     

大型塔板上液体停留时间分布的研究

本文报导了在φ1900毫米内径的模拟塔内,采用纤维光学技术和高速摄影技术对塔板上液体停留时间分布所作的实验研究。实验结果表明普通筛板上液体停留时间分布是非理想的,而导向筛板则能有效地改善停留时间分布。研究结果为大型工业精馏塔优化设计和板效率预测模型的建立提供了实验依据。     

十字旋阀塔板的板效率研究

在直径750mm的热模塔内,以环己烷-正庚烷为物系,在常压全回流条件下研究了出口堰高对十字旋阀塔板各板效率及全塔效率的影响,并将十字旋阀和F1型浮阀塔板的全塔效率进行了比较.实验结果表明:在正常操作状态下,堰高由30mm增加到50mm,板效率可提高5%-12%.堰高为30mm时,十字旋阀塔板的全塔效率比F1型浮阀塔板要...     

十字旋阀塔板漏液性能

在φ1000mm的圆塔内,以空气-水为介质,对十字旋阀塔板的泄漏率进行了测试,考察了液流强度、出口堰高等因素对泄漏性能的影响,并将其与交错十字旋阀塔板、组合导向浮阀塔板和F1型浮阀塔板的泄漏率进行了对比。结果表明:十字旋阀塔板在气速超过临界阀孔气速且液流强度较小时具有很好的漏液性能,经数据关联,获得了十字旋阀塔板漏液点孔速的关联式。     

不同轻重比例的十字旋阀塔板压降的实验研究

在直径为1 000 mm、板间距600 mm、内置4块塔板的不锈钢圆塔中,以空气-水为介质,对十字旋阀塔板的压降进行了实验研究。在相同开孔率15.52%下,考察了3个液流强度和3个堰高条件下,对不同轻重比例(100%,86%,70%,50%,0)十字旋阀塔板压降的影响。结果表明:相同液流强度和堰高条件下,不同轻重比例塔板压降的关系是050%70%86%100%;相同轻重比例和堰高条件下,液流强度越大,塔板压降越大;相同轻重比例和液流强度条件下,堰高越大,塔板压降越大;这3种因素导致的塔板压降差异均随着阀孔动能因子F0的增大而逐渐缩小。     

H形导向固阀塔板的雾沫夹带实验研究

采用空气-水作为系统,在直径1 200 mm、内置4层塔板的冷模塔中,对阀腿高度为10 mm、单个开孔尺寸为44 mm x 25 mm的H形导向固阀塔板进行了雾沫夹带实验研究,考察了 3个液流强度、3个堰高因素对雾沫夹带率的影响.同时在开孔率为6.3％的条件下,与阀腿高度为5 mm的H形固阀塔板进行了性能比较,另外还与...     

双效并流立体旋液式塔板压降的实验研究

采用全新工艺流程,设计了一种新型双效气液并流吸收塔,塔内安装有改进型立体旋液式塔板。分别以空气、空气-水作为研究体系进行实验,考察了不同操作参数与塔板结构参数下双效气液并流吸收塔的干塔压降、湿塔压降以及立体旋液式塔板的干板压降、湿板压降,明确了双效气液并流吸收塔的操作参数范围。实验结果表明:立体旋液式塔板单板干板压降及湿板压降分别控制在70 Pa,180 Pa以内。在一效、二效各逆向安装3块塔板,全塔共完全安装6块塔板时,全塔压降最大,但是干塔压降及湿塔压降可分别控制在2 400 Pa,2 800 Pa以内,双效气液并流吸收塔与立体旋液式式塔板的组合在能耗及操作弹性方面优势明显。     

液固搅拌槽中固、液相停留时间分布

本文以海沙和自来水为介质研究了在标准搅拌槽内影响固液两相停留时间分布的主要因素,以便比较两相之间的差异,并利用双区模型描述出口流体中固体和液体的停留时间分布。对所建立模型中的参数进行估值后,建立了模型参数与搅拌雷诺数、固体颗粒浓度及搅拌槽几何参数之间的关联式。     

大型塔板液体停留时间分布与板效率研究

报导在直径 2m的筛板塔实验装置中 ,用电导率连续测量系统同时测定塔板上 12个点的停留时间分布曲线及给出典型数据 ,并提出由停留时间分布曲线换算成塔板上浓度分布曲线以及计算塔板效率的方法     

部分回流下十字旋阀塔板效率的研究

以环己烷-正庚烷物系,在直径为0.75 m、内置4块塔板、40 m2板式再沸器和30 m2板式冷凝器的精馏塔中考察了开孔率、阀孔动能因子、回流比等因素对十字旋阀塔板默弗里板效率的影响。其中开孔率变量是8.22%、11.0%和13.56%;阀孔动能因子变化范围是(5~13)(m/s)(kg/m3)0.5;回流比变量是∞、15、10、8。在开孔率为11.0%,回流比为15的条件下,与F1型浮阀的板效率做了对比。将实验值与AICh E效率模型、变型的Chen-Chuang效率模型的计算值也进行了对比。结果表明,在相同操作条件下,开孔率越大,塔板效率越低,且波动也越大;在相同开孔率条件下,塔板效率随回流减小而变小;基于Liang等的变型Chen-Chuang模型更加适合十字旋阀塔板的板效率预测,其误差较小,为工业设计提供了参考。     

筛板塔气液固三相塔板效率的实验

在冷模筛板塔上进行了气液固三相流体塔板效率的实验，得到在不同固含率下塔板气液相流量与塔板效率的变化关系. 结果表明，随着液相流量的增加，塔板效率降低；随着固含率的增加，塔板效率先增加然后减少. 并验证了气液塔板效率的计算方法可用于气液固三相塔板效率.     

多层双锥液固逆流浸洗塔颗粒停留时间分布研究

针对石油钻井钻屑污染物治理的需要,开发了具有新颖结构的多层双锥液固逆流浸洗塔,整体上具有液固两相多级逆流传质浓度分布特征,级内呈现液固流态化良好的混合传递特性。釆用脉冲示踪法进行了颗粒停留时间分布实验研宄,结果显示多釜串联模型符合其结构与流动混合特征,以理论级数N作为模型参数可以很好地表达颗粒物性及操作参数对过程的影响。在研究范围内,内径100mm的24层双锥塔理论级数在6.11~11.0,随液固比增大而增大、随颗粒粒径增大而减小的趋势。该塔在理论级数6.93的操作条件下连续逆流浸洗,钻屑平均停留时间4.23min残留COD浓度77mg·L-1,与6级间歇逆流平衡浸洗钻屑残留COD浓度56 mg.L-1的实验结果相近,为多釜串联模型用于多层双锥塔浸洗传质模型研究与过程放大提供了实验依据。     

小型气-液-固流化床液相的停留时间分布

采用脉冲示踪技术,研究了3 mm床径的小型气-液-固流化床内液相停留时间分布。以KCl为示踪剂,液相为去离子水,气相为空气,固相为平均粒径0.123~0.222 mm的玻璃微珠和氧化铝颗粒,测量流化床出口液相的电导率,得到其停留时间分布曲线。结果表明,增大表观液速和表观气速,分布曲线变窄,平均停留时间缩短,Peclet数增大;固相的存在使液相的平均停留时间增长。表观液速1.96~15.70 mm?s~(-1),表观气速1.18~1.96 mm?s~(-1)的条件下,流动接近层流;平均停留时间的范围为(19.6±0.34)s~(48.0±0.92)s,建立的Pe经验关联式对实验结果有较好的预测,偏差在±25%以内。研究结果对于小型三相流化床的设计放大具有指导意义。     

小型气-液-固流化床液相的停留时间分布

采用脉冲示踪技术,研究了3 mm床径的小型气-液-固流化床内液相停留时间分布。以KCl为示踪剂,液相为去离子水,气相为空气,固相为平均粒径0.123~0.222 mm的玻璃微珠和氧化铝颗粒,测量流化床出口液相的电导率,得到其停留时间分布曲线。结果表明,增大表观液速和表观气速,分布曲线变窄,平均停留时间缩短,Peclet数增大;固相的存在使液相的平均停留时间增长。表观液速1.96~15.70 mm×s^-1,表观气速1.18~1.96 mm×s^-1的条件下,流动接近层流;平均停留时间的范围为（19.6±0.34）s~（48.0±0.92）s,建立的Pe经验关联式对实验结果有较好的预测,偏差在±25%以内。研究结果对于小型三相流化床的设计放大具有指导意义。     

三种固阀塔板的性能比较

为了研究固阀的尺寸大小对塔板性能的影响,采用空气-水系统,在直径1200mm不锈钢塔内,对3种结构相似、尺寸不同的固阀塔板,在不同堰高、不同溢流强度的条件下进行了流体力学与传质性能测试,测定了塔板压降、漏液、雾沫夹带与传质效率。实验结果表明:随着固阀尺寸的减小,雾沫夹带降低,传质效率增高;随着阀缝面积与阀孔面积比例的减小,干板压降与湿板压降增加,漏液减少;尺寸越小的固阀,综合性能越加优异。     

玻璃窑内玻璃液停留时间分布的研究

在玻璃熔窑中引入停留时间分布的概念，阐述了停留时间分布研究对提高玻璃液熔制质量的重要性和可行性。     

固液分布器中主分布器的实验研究

在不同结构形式的主分布器条件下，研究了表观液速对换热管中固含率、下管箱内床层高度、静压降及平均固含率的影响。利用体积容积法测量了换热管束中的固含率、刻度尺测量了下管箱中的床层高度、U形管测量了下管箱的静压降，并运用差压法测量了下管箱中平均固含率。采用不均匀度函数衡量了不同结构条件下管束间固含率的不均匀程度。实验结果表明：在换热管下方增加优化后的主分布器可以均匀分布固液两相；主分布器直径变化时对下管箱内流动特性的影响大于主分布器轴向位置改变时的影响。     

复合塔板气液运动的实验研究

采用多路电导测试系统,在直径500mm的冷模塔内,以空气-水为试验物系,研究了开孔率20%和25%复合塔板上的气液运动规律.实验揭示了气液穿孔运动的三种状态通液、通气和阻塞,并对复合塔板的气液运动机理进行了阐述.实验考察了空塔动能因子F、喷淋密度LV和开孔率φ对通液率、通气率和阻塞率的影响,分析了筛孔真实气速与复合塔液泛点关系.结果表明F因子增大,通气率也增大,而通液率和阻塞率减小;喷淋密度增加, 通气率下降,通液率上升;开孔率较大,则通气率较小,通液率和阻塞率较大;在实验范围内(开孔率20%及25%、喷淋密度5～40m3·(m2·h)-1的情况),复合塔液泛点的筛孔真实气速在11m·s-1左右,为其它物系确定操作上限提供了依据.     

5种泵停留时间分布实验研究

采用脉冲示踪法对轴流泵、单级离心泵、多级离心泵、液压隔膜泵、三柱塞计量泵的停留时间分布(RTD)进行了实验研究。实验结果表明:轴流泵RTD呈单峰分布,无死区,返混程度与等径空管接近;离心泵RTD呈单峰分布,有死区,多级离心泵返混程度大于单级,单级大于等径空管;隔膜泵RTD呈单峰分布,三柱塞泵呈三峰分布,二者都有死区存在;各类泵RTD特征均由其机械结构和运转方式决定;各类泵的返混均受流量影响,其返混程度随流量的减小而增大,叶片式泵较容积式泵更明显;各类泵的平均停留时间均与流量成反比,并与空时吻合较好;各类泵中,轴流泵返混最小,其他4种泵均存在一定死区,流型介于平推流和全混流之间。