导向筛板-导向浮阀塔板流体力学及传质性能

设计了一种高分离效率、高操作弹性的新型导向筛板-导向浮阀塔板(FGS-VT)。并在直径为600 mm的有机玻璃塔内,以空气-水-氧气为物系,测定了3种结构不同的FGS-VT的流体力学性能和传质性能,包括干板压降、湿板压降、漏液量、雾沫夹带率和塔板效率等。通过与筛孔、导向孔大小和排布方式相当的导向筛板在相同条件下的实验数据对比得出结论,带有14个浮阀的导向筛板-导向浮阀(FGS-VT-14-8)具有更低的干板压降和湿板压降,更大的操作弹性(更低的漏液和雾沫夹带)和更高的塔板效率。

导向筛板-新型浮片式浮阀复合塔板的流体力学和传质性能

设计了一种新型塔板,即导向筛板-新型浮片式浮阀复合塔板,并在内径Φ600的有机玻璃塔内以空气-水为物系,对该复合塔板进行了冷模实验。测定了不同开孔率的复合塔板在固定堰高,改变气速和液流强度情况下的塔板压降、雾沫夹带率、漏液率和清液层高度,并与相同实验条件下的F1型浮阀塔板的流体力学参数进行了对比。此外,本文采用氧解析实验对新型塔板的传质性能进行了研究。实验结果表明,导向筛板-新型浮片式浮阀复合塔板相比F1型浮阀具有通量大、压降低、抗堵性好、传质效率高和浮阀不易卡死、脱落等优点。实验数据表明,该复合塔板的干板压降、湿板压降和雾沫夹带率都随着孔动能因子和液流强度的增大而增大;漏液率随着孔动能因子的增大而减小,随着液流强度的增大而增大;传质效率随着孔动能因子的增大而增大,随着液流强度的增大而减小;清液层高度随着孔动能因子的增大呈现上升、稳定然后下降的趋势,并且随着液流强度的增大而增大。根据实验数据,回归得到了该复合塔板的干板压降(Δpd=aF20+b)、湿板压降(ΔpT=ξF0mLnW)和雾沫夹带率(eV=aF0mLnW)的关联式。

导向筛板-导向浮阀塔板性能的实验研究

采用空气-水-氧气物系,在内径为Φ600 mm,塔板间距为350 mm的冷模精馏塔内,分别研究了带有14个浮阀的FGS-VT-14塔板和带有8个浮阀的FGS-VT-8塔板的流体力学与传质性能。根据实验数据,回归得到了FGS-VT-14塔板的干板压降和湿板压降关联式分别为Δp d=ξu2hρg/2和Δp w=a1Fn h Lm w。实验结果表明,与FGS-VT-8相比,FGS-VT-14的干板压降降低3%、湿板压降降低16%(浮阀升起后)、漏液降低90%、雾沫夹带升高55%、塔板效率增大12%,具有更好的综合性能;与导向筛板相比,FGS-VT-14塔板的操作性提高了10%～20%、塔板效率提高了7%、湿板压降降低了8%(浮阀升起后)。

TPI型规整填料的流体力学及传质性能研究

设计开发了一种新型波纹脉冲型填料,该填料结合直线结构和脉冲结构的优点,有效地降低了塔压降,并且显著提高了传质性能。实验采用氧解吸的方法对三折线脉冲(TPI)填料进行冷膜实验,测定了3种不同比表面积的TPI型填料的流体力学以及传质性能,并与传统的CY型填料进行了对比。相对于CY700型填料,TPI700型填料的流体力学和传质性能均有较为显著的提高。以流量L=22.49 m3/(m2·h)的情况为例,TPI700型填料的塔压降比CY700型平均降低了约39.4%,等板高度平均降低了约16.6%,液泛气速提高了约16.4%。结果表明,TPI型填料的性能较为优良,可以应用于高分离要求的行业。