立装填料性能的热模实验研究

为了研究流体在同规格板波纹填料和金属丝网填料的两种不同装填方式,即平装和立装。并在全回流操作条件下,流体力学性能和传质性能的改变情况。我们以乙醇-水为物系,在直径Ф800 mm工业规模精馏塔内进行热模实验。实验结果表明:同等条件下,每米立装板波纹填料的压降比每米平装板波纹填料的压降平均降低36.52%,等板高度平均增加18.15%,分离功平均降低15.33%;而每米立装金属丝网填料的压降与每米平装金属丝网填料的压降相比,压降没有显著变化,而等板高度平均增加10.99%,分离功平均降低9.87%。     

S型规整填料的流体力学与传质性能

通过对4种不同比表面积S型金属丝网波纹填料进行冷模实验,研究分析了S型填料的流体力学和传质性能,并把其性能与同比表面积的金属丝网波纹填料进行了对比。研究表明,S型填料具有较小的塔压降,当F =1.2 (m/s)·(kg/m³)^0.5时,S800的干塔压降比CY800降低了40.02%;当F =1.2 (m/s)·(kg/m³)^0.5、L=25.46 m³/(m²·h)时,S800的湿塔压降较CY800降低了78.18%。S型与CY型填料相比具有较大的液泛气速,S800的液泛气速较CY800增加了22.22%以上;另外,S型填料具有较高的传质效率,S800型填料的理论级数每米最高可达到20块/m,当L=25.46 m³/(m₂·h),F≤1.5 (m/s)·(kg/m³)^0.5时,S800的理论级数较CY800提高了12.33%以上,传质效率较传统填料有很大程度的提高。S型填料的流体力学和传质性能均较好,能同时满足高通量、低压降、高效率等生产要求,有很好的应用前景。     

规整波纹填料内气体流动和传质的CFD模拟

为了研究规整填料局部特征单元内流体的流动状况和传质效果,采用计算流体力学的方法对JKB-250Y交叉波纹填料以及增加隔板后的JKB-250Y交叉波纹填料进行了模拟计算比较。结果表明,加入隔板后有效改善了传质的局部均匀性,并且消除了两股气体交叉流动带来的阻力,降低了通道的单位压降。增加隔板后的交叉波纹填料压降比传统交叉波纹填料压降降低20%~50%,增加隔板后的交叉波纹填料传质系数比传统交叉波纹填料传质系数提高约20%,可见提高传质分布的局部均匀性是提高传质效率并且降低阻力的较为有效途径之一。     

新型垂直板规整填料流体力学及传质性能

采用氧解吸实验,在直径190 mm的有机玻璃塔内,液相喷淋密度10～38 m³·m^-2·h^-1,F因子0.2～3.2 m·s^-1·（kg·m^-3）^0.5的实验条件下测定了一种新型垂直板规整填料的流体力学及传质性能。实验结果表明：垂直板填料的操作压降及传质性能均显著优于商业波纹填料。通过与几种经改进的250型波纹填料相比发现,两者泛点F因子整体上相当;在较高液体喷淋密度下,垂直板填料传质性能及压降均高于改进250型波纹填料;在低喷淋密度下,垂直板填料可实现压降低于改进250型波纹填料,而两者传质性能相当。此外,对填料结构改进对其性能的影响进行了单因素考察。     

规整填料在铜洗塔改造中的应用

以高效不锈钢孔板波纹为代表的规整填料，由于其通量、压降、接触面及分离效率等主要技术指标均大大优于传统的塔板和散堆填料，因此，近年来在国内化肥生产企业节能增产降耗改造中，特别是在气体净化设备（如脱硫塔、脱碳塔、饱和热水塔等）的改造中得到了广泛应用。铜洗塔虽然是在高压下操作，但因为塔内进行的仍然是气液传质和传热过程，所以仍然可应用板波规整填料。目前，国内宁波远东化工科技有限公司已有成功的改造经验。顺昌富宝实业有限公司在铜塔的技术改造中，采用宁波远东化工科技有限公司生产的金属孔板波纹规整填料，投产运行后，取得了显著的经济效益。     

国产BG-10型压延孔板波纹填料性能研究

用冷、热模实验研究了ＢＧ－１０型压延孔板波纹填料的流体力学和传质性能．得出 了计算其压降和泛点的关联式。并与孔板波纹填料（２５０ｙ）进行了对比，发现该填料 的性能优于２５０Ｙ孔板波纹填料。     

液相流动方式对波纹规整填料性能的影响

根据液相在波纹规整填料片上呈现渗流、膜状流等不同的流动方式,选择5种不同的波纹规整填料对其流体力学和传质性能进行研究,以探究液相在波纹片上的流动方式对波纹规整填料性能的影响.研究结果表明,液相呈渗流流动的泡沫碳化硅波纹规整填料(SCFP型)有利于液体横向扩散和液膜均匀分布,当液相喷淋密度和气相F因子均较小时,其压降最低,传质效率最高;液相主要呈渗流流动、兼有膜状流动的双层错孔丝网填料(DMⅢ型)有利于波纹片两侧液体交换,强化液体在流动过程中的扰动,其压降及传质性能略逊于SCFP型填料;液相主要呈膜状流动的BX型、DMⅠ型及DMⅡ型填料波纹片表面液膜较厚,横向扩散能力差,其传质效率低于SCFP型和DMⅢ型填料.研究揭示了依靠渗流作用的波纹规整填料具有较好的应用性能,为波纹规整填料的进一步发展开拓了新思路.     

国产BG—10型压延孔板波纹填料性能的研究

用冷，热模实验研究了ＢＧ－１０型压延孔板波纹填料的流体力学的传质性能，得出了计算其压降和泛点的关联式。并与孔板波纹填料（２５０ｙ）进行了对比，发现该填料的性能优于２５０Ｙ孔板波纹填料。     

层数和表面开孔对金属丝网填料性能的影响

为了考察丝网层数和表面开孔对金属丝网填料性能的影响,测定了单层开孔金属丝网填料(BXH型)和双层无孔金属丝网填料(DMⅠ型)的压降、泛点气速和传质效率,并将实验结果与单层无孔金属丝网填料(BX型)进行了对比。实验结果表明,与BX型单层无孔丝网填料相比,DMⅠ型双层丝网填料的压降增大,泛点气速降低,传质效率提高;BXH型开孔丝网填料的压降降低,泛点气速增大,传质效率降低。丝网层数增加,可以提高填料的传质效率,但是填料的通量下降;填料表面开孔,可以提高填料的通量,但传质效率降低。     

旋转填料床中2种填料压降和传质特性的对比

分别以空气-水和磷酸钠溶液吸收模拟烟气中SO2为实验体系,对装填有θ环和波纹丝网填料的逆流旋转填料床压降和传质特性进行了对比研究,结果表明:在实验操作范围内,逆流旋转填料床的湿床压降随气量、超重力因子的增大而增大,受液量的影响很小;2种填料的湿床压降相差不大,且均低于750 Pa。2种填料的Kya均随喷淋密度、空床气速和超重力因子的增加而增大,当U=6 m3/(m2·h),u=0.73 m/s,β=85及更高的操作范围时,θ环填料的Kya比波纹丝填料高25%以上,说明θ环填料的传质性能明显优于波纹丝填料;最后得到装填θ环和波纹丝填料的旋转床湿床压降和体积传质系数的经验关联式。文中的研究结果对旋转填料床的设计和选型有重要意义。