LPT-2型液体分布器的流体力学及传质性能研究

在Φ1 000mm的有机玻璃塔中,采用空气-氧-水物系对LPT-2型单喷头式液体分布器的流体力学性能和传质性能进行研究。结果表明:在液体流量1.0~5.0m3/h、气体流量2 000~10 000m3/h的条件下,LPT-2型液体分布器的压降为40~120Pa/m,仅为高效规整干填料压降的15%左右;雾沫夹带分率为0.2%~2.4%,仅为GXD型复式导流浮阀塔板的24%左右;等板高度为0.10~0.25m,与泡沫碳化硅波纹、丝网波纹等高效填料相比,在低液体流量下,传质效果接近;在高液体流量下,LPT-2型液体分布器的传质效率提高50%左右。     

LPT-2型液体分布器的流体力学及传质性能研究

在Φ1 000 mm的有机玻璃塔中,采用空气-氧-水物系对LPT-2型单喷头式液体分布器的流体力学性能和传质性能进行研究。结果表明：在液体流量1.0~5.0 m3/h、气体流量2 000~10 000 m3/h的条件下,LPT-2型液体分布器的压降为40~120 Pa/m,仅为高效规整干填料压降的15%左右;雾沫夹带分率为0.2%~2.4%,仅为GXD型复式导流浮阀塔板的24%左右;等板高度为0.10~0.25,与泡沫碳化硅波纹、丝网波纹等高效填料相比,在低液体流量下,传质效果接近,在高液体流量下,LPT-2型液体分布器的传质效率提高50%左右。     

原油减压蒸馏塔新型压力式液体分布器问世

日前，在中国石化股份有限公司科技开发部立项的技术开发项目“降低大型减压塔高度的工程技术开发”取得阶段性成果，由中国石化集团洛阳石油化工工程公司（LPEC）开发的LPT-1型压力式液体分布器在中国石化沧州分公司减压蒸馏塔投入了应用，经过一个多月的工业运行表明，全塔压力降下降了1kPa，负荷率提高10％以上，装置拔出率在不影响减压渣油质量的情况下得以提高。     

改进塔内件提升减压塔处理能力及产品质量

为提升南充炼油化工总厂减压塔处理能力及侧线产品质量,对该系统进行了工艺核算及优化,将液体分布器由管式改为槽式、集油箱由升气孔式改为V型环槽式、拆除洗涤段缩径并置以250Y型规整填料,在不改变塔体主体结构的前提下,大幅降低了全塔压力降,减三线和减四线产品质量改善,收率分别提高1.97和1.83个百分点,每年可创效益达1 500×104 RMB￥.     

静态液体分布器工艺计算方法

液体分布器是填料塔的关键设备之一.从液体分布推动力角度可把液体分布器划分为压力型和重力型两大类.重力型液体分布器习惯上称静态液体分布器.静态液体分布器有盘式(图1)、槽式(图2)等多种结构形式,其工艺计算方法是相同的,笔者对     

窄槽式液体分布器的设计与应用

介绍了窄槽式液体分布器的结构、工作原理、设计计算及其应用 ,同时也说明了窄槽式液体分布器设计安装过程中应注意的问题以及对分布器液体分布性能的评价。     

减压塔回流分布器改造及效果分析

二蒸馏装置的减压塔为规整填料塔。该塔在运行过程中出现减二线、减三线、减四线侧线产品质量不易控制及减二中循环量过低等问题。经过模拟运算及比较分析，认为原减二中、洗涤段的喷头式液体分布器不能满足当前的生产需求，更换为天津大学重力型槽式液体分布器后，减二中和洗涤段操作正常，减压侧线产品的产品质量得到良好的控制。     

新型塔内件在减压塔中的应用

介绍新型规整填料和槽式液体分布器在减压塔中的应用，说明规整填料及结构、液体分布器的要求。操作的质量数据表明达到了预期的效果，标志着国产填料开发技术已达到国际水平。     

减压塔液体分布器的改造

中国石化股份公司燕山分公司炼油厂二套蒸馏装置减压塔的二中返塔和洗涤油进塔原采用喷头式液体分布器,因喷头堵塞导致操作异常,减二中循环量过低,减二中油被夹带至减三线,洗涤效果不佳,产品的粘度、比色受到影响。用天津大学的重力型槽式分布器替代喷头后,减二中和洗涤段操作正常,产品质量有了保证。     

大型槽式液体分布器实验研究

在大型液体喷淋装置上对工业槽式液体分布器进行了研究 ,实验液体负荷达到 4 0 0m3/h。研究结果表明 ,塔径和填料直径比值大于 10的工业槽式液体分布器在高液体负荷的情况下存在较大的液体分布不均匀性 ,改造后的液体分布器的平均标准偏差值均小于 10 % ,能够达到较好的液体初始分布。     

LSXPT-1型双向液体喷头的研究

在 ?1 000 mm有机玻璃冷模试验装置上利用空气-水系统考察LSXPT-1型双向液体喷头的分布性能、喷出的液滴粒径、喷头入口压力、雾沫夹带等随液体流量变化的规律。结果表明：LSXPT-1型双向液体喷头的分布不均匀度系数在0.031～0.040之间,低于传统槽式液体分布器和缓冲沉降式液体分布器的分布不均匀度系数,分布性能优异;随着液体流量的增大,喷头入口压力增大,在液体流量为2.15～9.62 m3/h的范围内,喷头入口压力为 0.04～0.66 MPa;喷出的液滴粒径在1 975～2 350 μm之间,远高于当气速在3.0～4.0 m/s时因气液流动呈湍流状态液滴沉降所要求的液滴粒径（400～700 μm）;该双向液体喷头即使在空塔气速高达4 m/s时,其雾沫夹带量仍不超过7%,可允许更高的操作气速上限,提高塔的处理能力。     

喷射式分布器的设计

提出了一种喷射式分布器的设计方法，并以水为物系，进行喷嘴的液体分布实验，得到喷嘴高度为600mm、压力为0．1MPa时的液体分布，根据液体分布拟合出液体分布函数，依据设计方法对不同排布方式下的液体分布进行了计算。结果表明，对于直径为1600mm的塔，6喷嘴且喷嘴间距为440mm时的液体分布较均匀。计算出的液体分布与实验结果基本吻合，说明设计方法可行。     

固定床反应器内构件-喷射型分配器性能的计算流体力学研究

采用欧拉两相流模型和标准的k-ε湍流模型,建立了一种喷射型分配器的数学模型。在对喷射型分配器基本构型进行模拟分析的基础上,从操作弹性和物性适应性等角度分析了分配器的性能,分析了液相密度、液相黏度和气相密度对分配器性能的影响。结果表明：喷射型分配器能够适应液相进料在某套加氢工艺装置设计负荷的60%~110%范围内的波动;分配器对气 液相物性的适应性较好,能够适用于高黏度油品,当液相密度低于800 kg/m³、气相密度低于30 kg/m³时,能够实现良好的液相分布效果。     

填料塔用槽式液体分配器的设计

槽式液体分配器是大型炼油装置中填料塔中重要组成部分。该文着重对槽式液体分配器的理论计算、结构特点进行了探讨。     

下行床入口分布器的计算流体力学模拟研究

针对下行床入口分布器难以兼顾颗粒浓度增加（增浓）和均匀分布的问题,基于下行床中气固两相流动机制提出了一种适用于下行床颗粒增浓的新型入口分布器,利用已开发的结构曳力模型耦合CFD软件考察了下行床流体力学性能。模拟结果表明,结构曳力模型模拟结果与试验结果一致,说明该模型能够准确预测下行床床层固含率的分布;相对于传统入口分布器,采用了分区流化、文丘里式溢流管和漏斗式设计的新型入口分布器的轴向固含率分布更加均匀;在新型入口分布器颗粒循环量为700 kg/(m².s)的条件下,下行床反应器床层平均固含率可达6%,且均匀分布;气速和颗粒循环量对下行床颗粒增浓的程度不同,颗粒循环量是床层内颗粒增浓更为关键的调控因素。     

固定床反应器溢流型气液分配盘的性能模拟

以油品和氢气为原料,选用欧拉-欧拉多相流模型和标准k-ε湍流模型,利用计算流体力学（CFD）软件建立了固定床反应器分配盘数学模型,并在验证模型准确性的基础上对由溢流型分配器组成的分配盘进行性能分析,考察了分配器排列方式、间距、分配盘下方空高等因素对分配盘性能的影响。结果表明,当以正方形形式排列,布点间距为118 mm、分配盘与催化剂床层间距为150 mm时,气液分配盘液相分布的不均匀度最小,仅为1.86%,比基本构型分配盘的液相分布不均匀度降低了42.9%。     

晃动对槽盘式再分布器性能的影响

填料塔是海上浮式天然气生产储卸装置的组件之一。为了保证气液再分布器在填料塔内发挥良好的再分布性能,采用水力学实验和流体力学数值模拟相结合的方法,建立了一套能够实现不同晃动工况、不同偏流进液形式的实验装置和与之对应的数值计算模型,利用实验结果对模拟进行验证,并对实验结果和模拟结果进行分析,进而对传统槽盘式再分布器在静止、晃动及不同偏流进液工况下的性能进行了研究。结果表明:(1)静止工况下,传统槽盘式再分布器各喷淋点的出液量基本相同,不均匀度数值为10-2数量级,均布性很好;(2)再分布器再均布效果下降的主要原因是液体偏移造成的液位高低差异;(3)静止、横摇和纵摇工况下,进液偏流程度的改变对槽盘式再分布器均布效果的影响程度很小,晃动5°时全区域进液和2/3区域进液情况下的整体孔口流量不均匀度差值小于5%;(4)传统槽盘式再分布器的整体孔口流量受横摇和纵摇影响较为严重,横摇5°工况下整体孔口流量不均匀度增大至0.5以上,纵摇5°工况下增大至0.3以上,晃动5°工况下,无论全区域均匀进液还是偏流进液,槽盘式再分布器出口均布效果均较差,受海上工况影响较大。结论认为,传统槽盘式再分布器对海上晃动工况适应性较差。     

固定床反应器内构件-溢流型分配器的数值模拟与结构优化

采用计算流体力学(CFD)软件作为研究工具,以真实的反应液相和气相为物系,利用欧拉-欧拉多相流模型及标准的k-ε湍流模型建立了固定床反应器内构件-溢流型分配器的数学模型.在与文献中实验数据对比验证数学模型正确的基础上,从气相入口结构、液相入口排布方式和碎流板结构等方面对溢流型分配器进行结构优化和性能分析.结果表明,在模...     

气-液分流式分布器的流体力学性能

开发了一种具有抗塔板倾斜性能的气-液分流式分布器。通过冷模实验,研究了该分布器液体破碎程度与液体分布均匀性之间的关系,以及操作条件变化对分布器压降的影响,并在直径为1 m的加氢反应器中考察了由37个气-液分流式分布器组成的气-液分配盘的液体分布均匀性。结果表明,存在一个液体破碎雾化的临界气速。临界气速同时也是分布器液体分布均匀与否的分界点,只有气体流速超过该临界值时,才能实现液体的均匀分布。当通过分配盘的气量超过总体临界气体流量时,其液体分布相对不均匀度可降至5%以内,实现液体的均匀分布。此外,基于实验数据,还得到了气-液分流式分布器的压降与气、液两相Reynolds数间的关系式。