筛板精馏塔的板效率研究

在直径为0.75 m,塔高4 m的不锈钢热模塔内,以正庚烷-环己烷为物系、在常压、全回流条件下,进行筛板塔传质效率的研究,选取孔径为13 mm和6 mm,开孔率为3.9%和6.4%的塔板,测试了这些塔板的气液相默弗里板效率,通过排列组合,考察了孔径、不同塔板位置和出口堰高对传质效率的影响,并进行了传质效果对比。此外还运用AIChE传质模型计算了默夫里板效率,并与实验值进行了比较。实验结果表明:在泡沫接触状态下,堰高的增加有利于板效率的提高,孔径6 mm的塔板传质效果较好,喷射接触状态下,堰高对传质效率没有影响;此外模拟计算的塔板效率值接近于实验值,研究结果为工业设计与放大提供了依据。

波纹导向浮阀塔板的雾沫夹带研究

在直径1 000 mm、高6 m中试规模的不锈钢圆形塔内,采用空气-水物系进行冷模实验,对波纹导向浮阀塔板的雾沫夹带性能进行了研究,考察了液流强度、出口堰高等因素对其雾沫夹带的影响,并比较了带孔、不带孔波纹导向浮阀和F1型浮阀的雾沫夹带分率。结果表明,波纹导向浮阀塔板在不同的液流强度下都具备较好的操作弹性;带导向孔的波纹浮阀塔板的雾沫夹带率较无导向孔低,证明了浮阀上方开导向孔的优越性;在较大的空塔动能因子下,带导向孔波纹浮阀塔板的抗雾沫夹带性能明显优于F1型浮阀。

大型塔板液体流动状况的研究

在大型冷模试验装置上，研究了液流强度、外堰高、降液管下口高和堰径比等因素对大型塔板板面液体流动状况的影响。实验表明：大型塔板上液体存在严重的不均匀流动，堰径比较大时，液体流动的不均匀性有所减弱；液流强度、外堰高和降液管下口高对板面液流分布的状况共同构成影响；在外堰高和降液管下口高一定的情况下，存在一个适合的液流强度，使板面液体回流区面积最小。

十字旋阀塔板漏液性能

在φ1000mm的圆塔内,以空气-水为介质,对十字旋阀塔板的泄漏率进行了测试,考察了液流强度、出口堰高等因素对泄漏性能的影响,并将其与交错十字旋阀塔板、组合导向浮阀塔板和F1型浮阀塔板的泄漏率进行了对比。结果表明:十字旋阀塔板在气速超过临界阀孔气速且液流强度较小时具有很好的漏液性能,经数据关联,获得了十字旋阀塔板漏液点孔速的关联式。

不同轻重比例的十字旋阀塔板压降的实验研究

在直径为1 000 mm、板间距600 mm、内置4块塔板的不锈钢圆塔中,以空气-水为介质,对十字旋阀塔板的压降进行了实验研究。在相同开孔率15.52%下,考察了3个液流强度和3个堰高条件下,对不同轻重比例(100%,86%,70%,50%,0)十字旋阀塔板压降的影响。结果表明:相同液流强度和堰高条件下,不同轻重比例塔板压降的关系是0>50%>70%>86%>100%;相同轻重比例和堰高条件下,液流强度越大,塔板压降越大;相同轻重比例和液流强度条件下,堰高越大,塔板压降越大;这3种因素导致的塔板压降差异均随着阀孔动能因子F0的增大而逐渐缩小。

二种导向浮阀组合塔板的压降研究

采用直径1 m、板间距0.6 m的中试规模冷模塔,以空气和水为物系,对矩形导向浮阀和波纹导向浮阀组合塔板的压降进行了研究。在开孔率为15.25%的条件下,分别考察了10,25,40 m^3/(m·h)液流强度和30,50,70 mm堰高下3种组合方式的塔板压降。实验结果表明:在相同的组合方式下,堰高和液流强度的增加均会导致塔板压降的增加;在堰高和液流强度一定的条件下,弓形区域布置波纹导向浮阀,中间矩形区域布置矩形导向浮阀的组合塔板压降最低。同时文中还对3种组合方式塔板的压降进行了数学方程式拟合,其结果对塔设备设计具有参考价值。

H形导向固阀塔板的雾沫夹带实验研究

采用空气-水作为系统,在直径1200 mm、内置4层塔板的冷模塔中,对阀腿高度为10 mm、单个开孔尺寸为44 mm×25 mm的H形导向固阀塔板进行了雾沫夹带实验研究,考察了3个液流强度、3个堰高因素对雾沫夹带率的影响。同时在开孔率为6.3%的条件下,与阀腿高度为5 mm的H形固阀塔板进行了性能比较,另外还与筛孔塔板的性能进行了对比分析。实验结果表明:6.3%的H形固阀与同一开孔率下的阀腿高度为5 mm的塔板对比发现,后者雾沫夹带率约高14%;而与同种开孔率的筛孔塔板对比发现,H形固阀的雾沫夹带率低约16%。最后,对雾沫夹带率进行了经验关联式拟合,为其工业应用提供指导。