固旋阀塔板的流体力学性能研究及其旋转流场CFD模拟

提出了一种新型固定旋转阀塔板,在内径600 mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对固旋阀塔板的流体力学性能进行研究。测定了塔板压降、漏液率和雾沫夹带量等流体力学性能参数,并与旋转浮阀塔板和F1浮阀塔板进行对比。实验结果表明,当气体负荷较大时,固旋阀塔板的干板压降大于F1型浮阀塔板,具有更高的传质效率;固旋阀塔板的湿板压降小于旋转浮阀塔板和F1浮阀塔板;固旋阀塔板的雾沫夹带比F1型浮阀塔板小30%~40%,比旋转浮阀塔板小10%~20%,具有更高的气相负荷操作上限。通过Fluent6.3软件的模拟计算分析,固旋阀塔板的流场更稳定,液层分布更均匀,操作性能更优。     

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。     

齿边导向浮阀塔板流体力学性能的研究及其工业应用

在直径1 219 mm的有机玻璃塔内,以空气-水为实验物系,对齿边导向浮阀塔板的流体力学性能进行研究。测定塔板压降、漏液、雾沫夹带等性能参数,并与F1型浮阀塔板进行对比。实验结果表明,齿边导向浮阀塔板的关闭平衡点的阀孔动能因子(F0)比F1型浮阀塔板大6.25%,开启平衡点的F0比F1型浮阀塔板大2.9%;浮阀处于全开阶段时,齿边浮阀塔板的干板压降比F1型浮阀塔板小22%~25%;齿边导向浮阀塔板的漏液分率比F1型浮阀塔板约低10.97%~27.35%;齿边导向浮阀塔板的雾沫夹带比F1浮阀塔板的大10.7%~18.8%。     

3D圆阀塔板性能研究

介绍了3D圆阀塔板的结构特点和实验研究情况。以空气和水为工质进行了冷模实验,研究了3D圆阀塔板的塔板压降、雾沫夹带量和泄漏量等流体力学性能。利用氧解吸法测定其塔板效率,并在相同条件下与F1浮阀塔板进行了对比实验。结果表明,在相同条件下,3D圆阀塔板比传统F1浮阀塔板的塔板效率提高5%~15%,塔板压降约低100 Pa,泄漏量和雾沫夹带量与F1浮阀塔板基本相当,是一种综合性能优良的新型浮阀塔板。     

齿边浮阀塔板流体力学性能的研究

在直径600mm的有机玻璃塔内,以空气-水为实验物系,对齿边浮阀塔板的流体力学性能进行研究,测定了塔板压降、漏液、雾沫夹带等性能参数,并与F1型浮阀塔板作对比。实验结果表明,齿边浮阀塔板的关闭平衡点的阀孔动能因子比F1型浮阀塔板小22%,而开启平衡点的阀孔动能因子比F1型浮阀塔板大16%;当阀孔动能因子大于关闭平衡点而小于开启平衡点时,齿边浮阀塔板的塔板压降和F1型浮阀塔板基本相同;当阀孔动能因子大于开启平衡点时,齿边浮阀塔板的塔板压降比F1型浮阀塔板小20%～30%;齿边浮阀塔板的漏液量与F1型浮阀塔板基本相同。     

HEFV固阀塔板流体力学与传质性能研究

应用空气-富氧水系统,在直径1 200 mm不锈钢塔内对HEFV固阀塔板进行了实验研究.结果表明,HEFV固阀塔板的压降介于筛孔塔板与F1浮阀塔板之间,雾沫夹带率低于筛孔塔板和F1浮阀塔板,泄漏率比筛孔塔板低,比F1浮阀塔板高,传质效率优于筛孔塔板和F1浮阀塔板.     

旋转浮阀塔板的流体力学性能研究

在内径600 mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对旋转浮阀塔板的流体力学性能进行研究。测定了塔板压降、漏液量和雾沫夹带等流体力学性能参数,并与F1型浮阀塔板进行对比。实验结果表明,旋转浮阀塔板的关闭平衡点的阀孔动能因子(F0)比F1型浮阀塔板约高3.70%,开启平衡点的F0比F1型浮阀塔板高3.54%;当F0大于关闭平衡点而小于开启平衡点时,旋转浮阀塔板的压降和F1型浮阀塔板压降基本相同;当F0大于开启平衡点时,旋转浮阀塔板的压降比F1型浮阀塔板高3.79%～9.73%;旋转浮阀塔板的漏液分率比F1型浮阀塔板约低21.19%;旋转浮阀塔板的雾沫夹带率比F1型浮阀塔板低50%以上;旋转浮阀塔板的操作弹性大于F1型浮阀塔板。     

BVT浮阀塔板的性能研究与应用

在HTV船型浮阀塔板基础上,开发研制了新型BVT系列浮阀塔板.在2 200 mm×220 mm矩形冷模试验装置上,用空气-水体系测试了BVT系列浮阀塔板的流体力学性能,并在相同条件下与F1型塔板及HTV塔板进行了比较.结果显示,BVT(3)浮阀塔板具有压降低、泄漏和雾沫夹带较少的优点.在原油常压蒸馏塔中的应用表明,BVT(3)浮阀塔板具有良好的特性,可提高轻质油收率,增大操作弹性.     

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。     

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     

NS倾斜长条立体复合塔板在工业中的应用

NS倾斜长条立体复合塔板是吸取了New VST塔板的优点并优化其流体结构,将并流喷射结构和规整填料有机结合而开发的一种超大处理能力、高效率的新型立体塔板。介绍了NS倾斜长条立体复合塔板的结构、操作原理、特点及其在茂名石化公司和东方化工厂环氧乙烷精馏塔改造以及东明石化公司MTBE共沸塔的工业应用情况。工业应用数据表明,NS倾斜长条立体复合塔板能够显著提高产量和分离效率,是企业扩能改造和实现节能降耗的最优选择,具有更大的推广应用潜力。     

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。     

圆形固定阀塔板的性能研究及其工业应用

在内径600mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,研究了圆形固定阀塔板和条形固定阀塔板的流体力学性能;在内径600mm的不锈钢塔内,以正庚烷-环己烷为物系,研究了两种塔板的传质性能。实验结果表明,圆形固定阀塔板的板压降比条形固定阀塔板高约40%,与F1浮阀塔板相当;相对于条形固定阀塔板,圆形固定阀塔板上积液点气速更低,液泛点气速更高,操作弹性更大;圆形固定阀塔板气液接触更合理,传质效率更高;圆形固定阀塔板开孔率更高,可达到25%,鼓泡更均匀。圆形固定阀塔板具有高效、大通量、高弹性、抗堵等特点,适宜在石油化工领域中应用。     

催化重整装置抽余油分馏塔扩能改造

采用河北工业大学开发的新型大通量高效塔板－立体传质塔板（CTST）,在石家庄炼油厂催化重整装置的芳烃抽余油分馏塔扩产技术改造中成功应用。该塔板具有通量大、分离效率高、操作弹性大、压降低及物料适应性强等优点。在原塔外壳及降液管均不变的条件下,仅采用CTST塔板替换原浮阀塔板,改造后生产能力提高1倍以上,6号及120号溶剂油收率提高7．45个百分点,年增经济效益1500万元以上。     

BJ塔板的开发和应用

BJ塔板为中国石化工程建设公司和天津大学共同开发的新型塔板。BJ塔板与传统的F1型浮阀塔板的性能对比表明,BJ塔板压降低、漏液量和雾沫夹带量小、操作弹性大,其性能明显好于F1型浮阀塔板。工业应用试验结果表明,在焦化分馏塔中应用BJ塔板,可有效解决焦粉夹带问题;在原油常压分馏塔中应用BJ塔板,可改善产品分馏效果,提高常压拔出率。     

立体传质塔板在含硫污水汽提塔扩产改造中的应用

介绍一种新型高效塔板－立体传质塔板,该塔板与浮阀塔相比,装置处理能力可提高８０％～１００％,分离效率提高５％,操作弹性提高１倍,压降低２０％～３０％。该塔板先后在天津石化一厂、新疆独山子炼油厂、洛阳石化总厂、洛阳石化总厂炼油厂炼油厂的含硫污水汽提塔扩产改造中成功应用,在原塔外壳不变的条件下,使用该板替换原浮阀塔板,改造后装置处理能力可提高１倍左右,蒸汽单耗降低１１％以上。     

导向浮阀塔板和F1型浮阀塔板的比较

应用空气－水系统，在１６００×４００ｍｍ的矩形塔内，对导向浮阀塔板和Ｆ１型浮阀塔板的流体力学进行了试验研究，测定了塔板压降、雾沫夹带和泄漏。应用空气－水－ＣＯ２系统，测定了导向浮阀塔板和Ｆ１型浮阀塔板的效率。试验结果和工业应用表明，导向浮阀塔板的流体力学和传质性能均优于Ｆ１型浮阀塔板     

不同形状垂直筛板流化床性能

用FCC催化剂和空气对垂直筛板流化床的性能进行实验研究。考察了圆型、方型及倒锥型垂直筛板内构件的板孔气速、帽罩孔面积/板孔面积比等筛板结构和流化条件对流化床床层压力降的影响。结果表明,垂直筛板流化床属快速流化床,床内无气泡,颗粒返混小,气-固流化好。板孔气速、筛板结构等对3种垂直筛板床层压力降的影响规律相同。方型垂直筛板的床层压力降最大,圆型与倒锥型垂直筛板的床层压力降相差不大,床层压力降随板孔气速、帽罩底隙高度增加而增大,随固体循环量增加有一最大值,随帽罩孔面积/板孔面积比、板孔径的增大而减小。适宜的帽罩结构尺寸为,板孔面积与帽罩截面积比为0.42,帽罩底隙高与板孔径比0.36~0.64,帽罩孔面积与板孔面积之比大于1.2。最大板孔气速可达6.4 m/s。     

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。