喷射塔板研究进展

对国内外喷射塔板的现状和发展趋势进行了综述。介绍了各种喷射塔板的结构特点,通过对各种塔板的流体力学和传质性能的分析,比较不同结构塔板各自的优缺点。     

立体喷射型塔板的性能比较

介绍了立体喷射型塔板研究的进展情况,给出各个塔板结构示意图并分别指出其原理和特点,比较了不同结构塔板之间的优缺点,对其流体力学性能与传质效率进行了分析和比较。     

FST高效塔板传质元件内气相流场的数值模拟

FST高效塔板是一种喷射型塔板,同鼓泡型塔板相比,具有高通量、低压降等特点。塔板传质元件的结构会很大的影响塔板的传质效率和压降,为了优化塔板结构设计,提升塔板性能,有必要研究不同结构传质元件的效果。本文使用FLUENT软件对FST高效塔板传质元件开展数值模拟研究,得到传质元件内部气相流场,对比了3种结构传质元件内部气相流场的分布情况,考察了除雾叶片、旋流叶片径向角对气相流场的影响。结果显示除雾叶片会增强传质元件的除雾效果,降低塔板的雾沫夹带,但也会带来额外的塔压降。旋流叶片径向角会增强气相旋流强度,强化传质效果,但是也会带来压降过大、回流过大的问题。为优化设计塔板传质元件,应综合考虑各结构因素的影响,合理平衡塔板压降与传质效果、除雾效果。     

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。     

液体并流塔板技术进展

液体并流塔板,即相邻2层塔板上液体流动方向相同,能有效提高塔板效率。文中介绍了国内外并流塔板的板效率模型的发展状况,对国内外开发的各种并流塔板结构及性能进行了分析,并考察了立体传质塔板的性能及工业应用情况。为了开发适合大塔径的高效塔板,基于液体并流板型能提高板效率的机理,结合性能优良的立体传质塔板,采用特殊的降液结构,提出了一种新型液体并流复合塔板的结构型式。新型塔板具有气、液体处理量大、传质效率高、操作弹性大的特点,而且有效避免了普通逆流板型的液体滞留区的产生。     

新型立体传质塔板及其流体力学性能

新型立体传质塔板（CTST）结构新颖, 充分利用塔板空间进行传质,具有通量大、效率高、压降低、抗堵性能强、消泡性能好等优点.在工业规模的实验塔上对立体传质塔板的塔板压降、帽罩底隙处罩内外压强、帽罩内部气相速度分布规律、雾沫夹带量、气体对液体的提升能力、塔板空间持液量等几个方面的流体力学性能进行了研究.结果表明,立体传质塔板克服了穿过塔板液层的阻力,板压降较低;塔板上帽罩底部的进液口处,罩内压强低于罩外,利于吸液;罩内气相速度分布比较合理;气液两相负荷均可较大幅度提高,而且雾沫夹带量非常低;气体对液体的提升性能以及塔板空间的持液性能都比较理想.     

立体连续传质塔板及其在精馏中的应用

在新型垂直筛板(New-VST)基础上进行帽罩结构的改进,开发了一种新的喷射型立体连续传质塔板--梯矩形立体连续传质塔板(LLCT),介绍了该塔板结构、操作工况、技术特性及其在聚氯乙烯、甲醇等行业精馏塔技术改造应用的实例.简要介绍了在梯矩形立体连续传质塔板基础上进一步发展起来的国家发明专利技术--超高通量、超高操作弹性的喷射型立体连续传质塔板.     

塔板最新研究和展望

综述了板式塔板研究的最新进展及其相关的工业化情况,同时根据塔板结构简图介绍了各个塔板的原理和特点,对其传质和流体力学性能进行了简要的分析,讨论了塔板的发展前景。     

立体传质塔板相对液体提升量的计算

液体提升量是影响立体传质塔板(CTST)气液传质的条件有关.今分析了气液两相在帽罩内部的流动特点和能量分布状况,以立体传质塔板帽罩单元为研究系统,分析了气液两相带入和带出系统的能量以及通过帽罩时的能量损失,同时考虑帽罩结构和气液物性的影响,建立了立体传质塔板相对液体提升量数学模型.由于影响流动过程能量损失的因素比较复杂,将其表达为阻力系数的形式,并作为模型的参数.在直径600 mm的实验塔中对液体提升量进行了实验研究,确定了模型参数,并对模型进行了检验.结果表明,所建模型能够较好地反映立体传质塔板上液体的相对提升量.     

立体传质塔板及其在维纶工业中的应用

对立体传质塔板的结构特点，操作工况，特性等作详尽说明，展示了立体传质塔板在维纶行业中的成功应用。     

新型浮阀塔板研究进展

介绍了在传统圆盘形浮阀、条形浮阀及固定阀塔板基础上研究开发的新型浮阀塔板。分析了各种新型浮阀塔板的结构特点、流体力学性能和传质性能,并比较了各种新型浮阀塔板的优缺点,概述了在不同生产工况下浮阀塔板的选择。     

导向梯形浮阀的升程对其塔板性能影响

为使导向梯形浮阀在工业应用时,选取浮阀升程有可靠的参考数据,针对导向梯形浮阀的升程这一结构参数进行试验研究。采用空气-水系统,在500 mm×500 mm的方形塔内,对不同浮阀的升程对导向梯形浮阀塔板的流体力学进行了实验研究,测定了塔板压降、泄漏和雾沫夹带。并应用空气-水-CO2系统,在不同的升程下测定了斜孔梯形浮阀塔板的传质效率。实验结果表明,导向梯形浮阀塔板的升程对其流体力学和传质性能有显著的影响,并在确定的条件下有最佳值。     

塔板上传质系数的测定

本文提出了一种测定塔板上传质系数的实验方法——不稳态物理解吸法,这种方法的优点是实验简单,所得结果比较可靠.用这种方法,在φ150mm的筛板塔中,测定了不同结构的塔板上的传质系数.并计算了两相连续流动时,在φ150mm的穿流塔板上混合情况的方差.     

浮阀脱落对塔板操作性能的影响

通过理论和实验分析,讨论了浮阀脱落对塔板操作性能的影响。塔板上部分浮阀脱落时,气相通过浮阀脱落后形成的大筛孔中的速度约为正常阀孔中速度的2.5—6倍,这种气相在塔板上分布不均的现象会对塔板的流体力学性能和传质性能产生较大影响。实验结果表明,随着浮阀脱落比例的增大,塔板压降减小,泄漏量、雾沫夹带量增大,使塔板的操作弹性下降,当液相负荷较小时将会导致塔板效率显著降低。     

多降液管筛板萃取塔内流动特性和塔效率的研究

选择正丁醇－丁二酸－水作为实验体系，以有机相为分散相，在φ１００ｍｍ的塔内系统地研究了单降液管、双降液管和三降液管三种塔板的两相流动特性和传质效率，并对其进行了比较。研究结果表明，在相同的操作条件下，多降液管大孔筛板塔比单降液管塔内的动态存留分数大，板下静液层高度小的特点，同时多降液管筛板塔比单降液管筛板塔具有更高的塔效率。     

Structured Packings in Liquid-Liquid Extraction

Abstract

Extractors equipped with structured packing are becoming more important in the chemical process industries. These devices provide high mass transfer efficiency and capacity relative to random packings and sieve trays. At the present time, many sieve tray extractors are being retrofitted with structured packings to enhance mass transfer efficiency and capacity. This paper will present a comparison of the performance of structured packing with sieve trays, some background on the commercial development of structured packings, and fundamental models required to design a liquid/liquid extractor equipped with structured packing.     

A contribution to the evaluation of mass transfer trays

To review mass transfer trays from a process point of view, the dependence of efficiency on the loadings, the loading range and the maximum loadings with an acceptable tray efficiency have to be known. Comparing the results taken from experiments on Dualflex trays and from other types of trays which have been in industrial applications for many years and which are recognized as “industrial standard”, has been evaluated in this review.     

悬挂式降液管塔板的抗堵功能研究及应用

为了延长精馏塔和吸收塔的运行周期,研究开发了悬挂式降液管塔板(DJ塔板)。DJ塔板采用悬挂式矩形降液管作为降液通道,筛孔或固定阀作为鼓泡元件,具有处理能力大、传质效率高、抗堵性能好等特点。论文根据DJ塔板的机械结构,分析了塔板上的气液二相流流动规律,在此基础上阐述了其抗堵机理。DJ塔板已成功应用于丁二烯装置丁二烯精馏塔、化肥装置变换气脱硫塔、气体净化和除尘塔等40余座塔,实现了扩产、节能和减排目的。DJ塔板具有很好抗堵性能,其应用前景良好。     

浮阀塔板最新应用研究进展

浮阀塔是一种应用极为广泛的汽液传质设备,本文介绍了国内研究开发的新型浮阀塔板。这些浮阀塔板是在F1型浮阀塔板的基础上开发而成的,相比于F1型浮阀塔板,具有压降低、雾沫夹带量小、泄漏量小、处理量大等优点。本文以塔板的开发年代和塔板类型为主线,对这些浮阀塔板的结构特点、流体力学、传质性能、优缺点等进行了概括总结,对每个系列浮阀塔板的设计开发理念进行了总结概括,同时介绍了导向浮阀塔板在齐鲁石化公司丁二烯装置中应用的成功实例,很大程度地提高了塔板负荷率和产品质量;并简单介绍了一些常用塔板在工业生产中的应用情况,阐述了这些新型浮阀塔板的发展思路,即浮阀形状以条形为主,并且大部分浮阀塔板都开有导向孔;最后指出了今后塔板技术的研究和发展动向。