非均匀开孔率十字旋阀塔板操作弹性的研究

采用直径1000 mm、高6 m、内置4块塔板的冷模塔,以空气-水为介质对非均匀开孔率十字旋阀塔板的操作弹性进行了研究.研究了十字旋阀塔板流体力学性能指标随堰高、液流强度和阀孔动能因子的变化规律,并绘制出十字旋阀塔板的雾沫夹带曲线、漏液曲线、液泛曲线和塔板负荷性能图,进而比较了塔板的操作弹性.实验结果表明,在固定操作点...     

新型导向立体传质塔板的流体力学性能

对立体传质塔板的帽罩顶部分离板进行改造,开发出具有导向功能的导向立体传质塔板(CTST-8)。在直径600mm的实验塔上对CTST-8的塔板压降、雾沫夹带、漏液等流体力学性能进行了实验。由实验数据关联得到了干板压降、湿板压降和雾沫夹带的经验式。实验结果表明,CTST-8的干板压降为0.1～0.8kPa;湿板压降为0.4～1.1kPa;气相负荷上限的空塔动能因子最大可达3.4(m/s)(kg/m3)0.5,空塔动能因子低于2.2(m/s)(kg/m3)0.5时雾沫夹带量几乎为零;漏液限的板孔动能因子为4.3～6.2(m/s)(kg/m3)0.5。     

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。     

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。     

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。     

Y型固定阀塔板流体力学性能的研究

采用直径1.2 m、高6 m、内置4层塔板的有机玻璃冷模塔,以空气-水为介质,对三种开孔率（5.30%,8.07%,9.40%）的Y型固定阀塔板进行了流体力学性能研究。考察了Y型固定阀塔板结构参数和操作参数对塔板压降、雾沫夹带率和漏液率的影响。实验结果表明,在相同操作条件下,相比开孔率为8.07%,9.40%的Y型固定阀塔板,开孔率为5.30%的Y型固定阀塔板的综合性能更优。     

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。     

FST高效塔板性能研究

以空气和水为介质,在直径为300 mm的有机玻璃实验塔中,通过小试试验装备对FST高效塔板元件进行了性能研究。通过调节不同气体流量下塔板的各项参数,测定旋流叶片仰角对塔板压力降、雾沫夹带、漏液以及传质效率的影响情况。选用直径为100 mm的传质元件、旋流叶片个数为12、旋流叶片偏转角度为30°的FST塔板为测量元件,在相同实验条件下,通过旋流叶片的仰角变化对FST塔板性能影响,与传统筛板的水力学性能进行对比。研究表明:1不同气相动能因子下,FST高效塔板压力降略高于筛板;2FST塔板适用于大气相负荷的工况,在高通量的条件下仍能保持较高的塔板效率;3当液体流速为45.8 m~3/h时,FST高效塔板雾沫夹带率较筛板低,传质效率高于筛板。作为一种新型结构塔板,FST高效塔板的操作弹性优于筛板。     

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。     

浮阀-筛孔复合塔板在扩能改造中的应用

通过改造实例,说明复合塔板的设计方法和操作性能。结果表明,复合塔板可以增加开孔率,降低塔板压力降。对于降液管液泛控制的塔板,采用复合塔板可以有效消除瓶颈,提高气相负荷上限,是提高塔板处理能力的有效方法。将浮阀塔板改为复合塔板后,开孔率由7.45%增至8.89%;浮阀功能因子由15.47降至11.35;塔板压力降由856.8 Pa降至561.4 Pa;降液管液层高度由270.6 mm降至211.2 mm,小于292.5 mm的安全高度。复合塔板与浮阀塔板分离效率接近,操作弹性计算值略低,但实际操作区域较大。另外,用复合塔板技术改造浮阀塔板,具有投资低、实施便捷、工期短等特点。     

复合塔板的开发及其工业应用

对比板式塔和填料塔的特点 ,将规整填料与穿流板有机组合 ,开发出新型的复合塔板。阐述了复合塔板的原理和结构 ,对复合塔板的流体力学和传质性能进行分析 ,并进行了复合塔板的冷模试验和热模试验 ,试验结果表明与常规塔板比较 ,复合塔板塔板效率高 4 0 %以上、板压降低 30 %以上 ,基本消除了雾沫夹带 ,塔板效率与高效填料相当。复合塔板可明显降低塔高或缩小塔径 ,降低设备费用 ,减小回流比 ,节约能源。     

高弹性浮阀塔板的性能

对高弹性浮阀塔板进行了冷模试验，给出了冷模试验结果，以及和Ｆ１俘阀塔板性能对比的数据，还给出了塔板流体力学性能的计算关联式。试验结果表明：高弹性浮阀塔板的突出优点是其漏液气速下限明显低于Ｆ１浮阀塔板，在操作弹性１０：１至１２：１的范围内，塔板压降和板效率变化均很平缓，特别适用于处理且变化大的生产场合。     

滞止区对蒸馏塔板效率的影响

以虚拟循环模型为基础，提出了一个考虑滞止区影响的模型，并导出了板效率的解析表达式。与同类模型相比，不仅计算方法简单，而且保持较高的精度     

梯形立体喷射塔板在环氧乙烷精制塔中的应用

分析了梯形立体喷射(CTST)塔板的结构与性能,通过CTST塔板对环氧乙烷(EO)精制塔改造的实例,采用计算机模拟,对CTST塔板的全塔效率及水力学性能进行了核算。结果表明,CTST塔板与F1浮阀塔板相比,全塔效率高1 5%,生产能力高80%以上。改造后的环氧乙烷精制塔部分空塔动能因子超过3 0kg1/2/(s·m1/2)。     

板式塔液体不均匀流动及其改善

在1 2 0 0mm塔盘冷模试验台上 ,在无气相流动情况下 ,进行了单、双溢流液体流动试验 ,测定了塔板板面液体的流动状态。在探讨不均匀流动成因的基础上 ,进行了改善板面不均匀流动的研究。结果表明 :设置不等高入口堰 ,可有效抑制板面两侧弧形区域的液体返混 ,达到整个板面液体均匀流动的效果。工业应用证实它能明显地改善塔板效能。     

喷射式并流填料塔板流体力学及传质性能的研究

以空气水为物系,在0 27m×0 12m的方形有机玻璃塔内对3种开孔率相同、开孔形式不同的喷射式并流填料塔板流体力学以及传质性能进行了实验测试与比较。结果表明,开两个孔的塔板显示出最好的流体力学和传质性能。采用加和模型对湿板压降数据进行处理,得到的关联式准确度较高,计算结果与实验数据吻合较好。     

复合斜孔塔板在醋酸乙烯生产中的应用

采用复合斜孔塔板对醋酸乙烯精馏塔进行了技术改造。采用计算机模拟进料热状况对醋酸乙烯精馏系统的影响以及不同回流比下塔板数、能耗、冷却负荷等,通过改变进料热状况消除塔内恒浓区,优选出最佳精馏方案即进料汽化率20%、回流比R=2、理论板数为63;并应用复合斜孔塔板代替筛板塔板,改造后生产能力提高一倍,节能20%,产品质量稳定,醋酸乙烯精馏塔运行周期从1年延长至3~4年。