雾沫夹带对精馏塔板效率的影响

推导出Ｌｅｗｉｓ的第二、第三种情况下，即塔板上液体为活塞流、板间汽相不混合时，具有雾沫夹带的汽相Ｍｕｒｐｈｒｅｅ板效率Ｅ＿（ＭＶ）计算式。并在没有雾沫夹带条件下，分别还原为相应情况下的Ｌｅｗｉｓ推导的板效率计算式。讨论了Ｅ、λ＿０等变量在一定范围条件下Ｅ＿（ＭＶ）、Ｅ＿（ＭＶ）／Ｅ＿（ＭＶ），及Ｅ＿（ＭＶ）等随雾沫夹带率ｅ＿０的变化关系。     

汽相夹带对板效率的影响——板间汽相全混时的液体混合池模型

依据液体混合池模型推导出具有汽相夹带、板间汽相完全混合时的E_(MV),E~2_(MV)/E_(MV)及E~2_(MV)等板效率计算式。在几种特殊情况下,可简化为文献报道的Lockett、Drogaris等人,张东平等人、Gautreaux与O'Connell及Lewis所提出的板效率计算式。讨论了λ_O、E_OGN等参数在一定范围条件下E_(MV)、E~2_(MV)/E_(MV)及E~2_(MV)随汽相夹带分率的变化关系。     

液体并流塔板汽相夹带对板效率的影响─—液体混合池模型

依据液体混合池模型，推导出液体并流塔板具有汽相夹带时的、Ｅ＿（ＭＶ）及／Ｅ＿（ＭＶ）等板效率计算式。并在几种特殊情况下，简化为文献报道的Ｌｏｃｋｅｔｔ、Ｄｒｏｇａｒｉｓ等人、张东平等人及本文作者所提出的板效率计算式。讨论了λ＿ｏ、Ｅ＿（ｕＧ）、Ｎ等参数在一定范围条件下、Ｅ（ＭＶ）、／Ｅ＿（ＭＶ）随汽相夹带分率的变化关系。     

液体并流塔板汽体不混合时雾沫夹带和漏液对塔板效率的影响

推导出了液体并流塔板汽体不混合时具有雾沫夹带和漏液时的Ｍｕｒｐｈｒｅｅ板效率Ｅ（ＭＶ）计算式。在没有雾沫夹带和漏液条件下，该计算式可还原为文献［８］所推导的Ｅ（ＭＶ）计算式。同时，还讨论了Ｎ、Ｅ（ＯＧ）及λｏ等变量在一定范围条件下Ｅ（ＭＶ）随ｅｏ或ωｏ变化的关系，并提出由允许的板效率降低限值确定允许的ｅｏ或ωｏ，以及Ｅ＿（ＭＶ）￣ａ与Ｅ（ＭＶ）之间的相互换算。     

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     

蒸馏塔板液体返混模拟和板效率计算的新模型

提出了一个蒸馏塔板液体返混模拟和板效率计算的新模型─—等空时双平推流循环流动模型。模拟计算结果表明：该模型具有与典型的单参数混合池模型：涡流扩散模型：虚拟循环模型同样的等效性。同时，还对这几种模型值间的差异及其影响因素进行了考察。     

新型垂直筛板塔表观板效率的数学模型

本文在新型垂直筛板(New VST)板效率传质池与混合池双池模型基础上,提出了存在雾沫夹带汽体完全混合时表观板效率E_MV~a的计算式。在λ_o、β_o、E_oG及eV/L_o不同的条件下,对用本法和Colburn法求得的E_MV~a值进行了比较。     

喷射工况下板效率的二维传质混合池模型

以NewVST塔板为基础,提出了一个计算喷射工况下塔板效率的二维传质-混合池模型,它可以通过单池液体提升量、池间液体交换分率及液体循环分率等模型参数的变化对塔板上液体的沟流、纵向返混和横向混合等现象给予体现与模拟,应用于NewVST塔板得到了满意结果.     

带折边固定阀结构对塔板效率的影响

在直径为600mm的不锈钢塔内,以正庚烷-环己烷为物系,在常压全回流条件下,研究了阀高、阀宽对带折边固定阀塔板塔板效率的影响,并与筛孔塔板和F1型浮阀塔板的塔板效率进行了对比。实验结果表明,带折边固定阀塔板的塔板效率比筛孔塔板高10%以上;在中高负荷的情况下,带折边固定阀塔板的塔板效率与F1型浮阀塔板相当;在中高负荷的情况下,阀高为9.5mm的带折边固定阀塔板的塔板效率高于阀高为6.5mm的带折边固定阀塔板,阀宽为20mm的带折边固定阀塔板的塔板效率高于阀宽为15mm的带折边固定阀塔板。     

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。     

导向梯形浮阀塔板的特点及工业应用

报道了新开发的导向梯形浮阀塔板的结构特点和性能，分析了这种新型浮阀塔板上气液两相的流动状况，揭示了其特有的利用气体的动量推动液体向前流动的导向推液作用，从而减小直至消除液面落差，减小局部漏液，改善气体流动的均匀性，进而提高塔板效率。试验测定结果表明，导向梯形浮阀塔板效率比Ｆ１型浮阀塔板提高了５％～１０％以上。此外介绍了导向梯形浮阀塔板的工业应用。     

高效导向筛板理论研究及其在异戊二烯萃取精馏中的应用

建立了高效导向筛板上液体流速分布的数学模型,通过对这一模型的求解,设计了适合易自聚物料精馏的高效导向筛板。将此高效导向筛板应用于异戊二烯萃取精馏塔的改造,彻底解决了原塔易堵塔、液泛等问题,将设备的生产能力从3.8m3/h提高到5.5 m3/h;同时提高了产品的质量,将塔顶的异戊二烯质量分数从1.5％降至0.5％-0.6％,二甲基甲酰胺的质量分数从7×10-5降至(4-4.5)×10-5;将塔釜的2-甲基-2-丁烯的质量分数从1.0％降至0.6％-0.7％。并且降低了萃取剂的耗量与能耗。     

离子液体萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][Ac])为萃取剂,对乙酸甲酯-甲醇共沸体系的萃取精馏过程进行了模拟。研究了原料进料位置、理论板数、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比(萃取剂进料与原料进料摩尔流量的比值)等参数对萃取精馏过程的影响。模拟结果表明,乙酸甲酯的纯度随理论板数的增加先增加后趋于恒定,随萃取剂进料位置由塔顶向下移动而减小,原料进料位置、回流比和溶剂比存在最优值。利用模拟计算结果,获得了萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物的优化操作条件:理论板数27块,原料进料位置为第18块理论板,离子液体进料位置为第1块理论板,回流比为0.3,溶剂比为0.26。在此条件下,乙酸甲酯的纯度达到0.996 6。     

离子液体萃取精馏分离苯-环己烷物系

在0.101 MPa 下,测定了不同离子液体对苯-环己烷物系相对挥发度的影响,研究了萃取剂比(萃取剂与原料液的体积比)对物系相对挥发度的影响以及离子液体加入速率和回流比对萃取精馏的影响,按实验确定的最佳工艺条件进行了重复实验。实验结果表明,离子液体作为萃取剂可以消除苯-环己烷物系的共沸点,提高苯-环己烷物系的相对挥发度。采用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为萃取剂,在萃取剂比为0.6、离子液体加入速率为6 mL/min、回流比为2.5的条件下,可得到纯度大于98.0%的环己烷。采用闪蒸的方法分离塔釜液,可回收苯和离子液体。     

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。