【導(dǎo)讀】Keywords:plate;efficiencypound;methanol;distillation;application

　　

【正文】 于壁流效應(yīng)的影響，穿流塔板的氣體分布不均勻，因而導(dǎo)致板上液層厚度和液流分布的不均勻。這也是造成穿流塔板效率不高的主要原因。復(fù)合填料后，規(guī)整填料相互交叉的分隔通道使氣體得到重新分布，從而消除了板上液層厚度的差異。 b)復(fù)合填料層起到了捕集霧沫夾帶的作用。霧沫夾帶是影響塔板效率的重要因素，Colburn 關(guān)聯(lián) 表達(dá)了霧沫夾帶影響效率的定量關(guān)系： ?????? ??VLeEEEvmvmvs/1 例如在精餾塔中，回流比 R=2，則液氣比為 2／ 3，若霧 沫夾帶泛點率為 80％，即每千克氣體夾帶 kg 液體，當(dāng)干板效率為 85％時，計人霧沫夾帶影響的濕板效率就只有％。也即損失了近 8％的效率?？梢姡F沫夾帶對精餾板效的影響很大。一般精餾塔板設(shè)計時，為了降低霧沫夾帶，要限制孔徑和氣速，保證足夠的板間距。復(fù)合填料層后，霧沫夾帶急劇下降。圖 2表示了實驗測定的加與不加復(fù)合填料的篩板霧沫夾帶量對比。因此，穿流型復(fù)合塔板的板 間距可比一般塔板小 30％以上。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計英文翻譯 3 圖 2 霧沫夾帶對比曲線 c)穿流篩板成 為薄層填料層的液體分布器。填料層的液體分布是十分關(guān)鍵的，一般要求液體分布器能提供每平方米 100 個以上的分布點。而篩板上每平方米至少有 l 000 個以上的篩孔，按一半為液體通道計，每平方米也有 500 個點?？梢?，穿流型復(fù)合塔板的填料層有最優(yōu)良的液體分布。 穿流型復(fù)合塔板的傳質(zhì)性能 穿流型復(fù)合塔板的氣液傳質(zhì)可分為塔板上的泡沫區(qū)、規(guī)整填料層內(nèi)的氣液接觸區(qū)和填料下面空間的淋降區(qū) 3 個區(qū)．如圖 3 所示。 圖 3 復(fù)合塔板的操作狀態(tài)示意 l穿流篩板； 2規(guī)整填料； 3鼓泡區(qū)； 4淋降區(qū) 5液 膜區(qū) 根據(jù)穿流型復(fù)合塔 板優(yōu)良的流體力學(xué)性能，可以推論．每個傳質(zhì)區(qū)都處于氣液均勻接觸和返混少的優(yōu)良傳質(zhì)狀態(tài)。通過精餾實驗研究表明：穿流型復(fù)合塔板可比一般塔板的效率提高 30％ ~50％。圖 4 表示了穿流型復(fù)合塔板與一般篩板的傳質(zhì)效率對比。穿流型復(fù)合塔板的總板效率一般為 90％ ~100％，效率曲線的高峰處可達(dá) 110％。其中，塔板上的泡沫層和填料層對傳質(zhì)的貢獻(xiàn)達(dá) 90％以上，淋降區(qū)一般起到 10％的傳質(zhì)作用。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計英文翻譯 4 圖 4 穿流復(fù)合塔板效率曲線 3 DJ 型復(fù)合塔板 DJ 型復(fù)合塔 板的結(jié)構(gòu)特點 DJ 塔板是一種多降液管塔板，根據(jù)液體負(fù)荷的大小，可設(shè)置一根或多根矩形降液管。降液管布置在塔板中間，相鄰塔板的降液管互成 90176。排列。由于降液管四周都是溢流周邊。溢流堰比一般塔板要長 2~5 倍。降液管懸掛在氣相空間．受液區(qū)也開孔鼓泡。在 DJ 塔板的受液區(qū)外側(cè)還裝有導(dǎo)流板，以改善液體的流動模式，使液體停留時間分布更為均勻。在 DJ塔板的受液區(qū)設(shè)置防沖擊漏液裝置，減少因沖擊漏液造成的短路。圖 5 表示了 DJ 塔板的基本結(jié)構(gòu)。圖 6 是預(yù)組裝 DJ 塔板的照片。 圖 5 DJ 型塔板的結(jié)構(gòu) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計英文翻譯 5 圖 6 DJ 型塔板照片 將空中復(fù)合填料技術(shù)應(yīng)用于 DJ 塔板，構(gòu)成了如圖 7所示的 DJ 型復(fù)合塔板” 1(也稱為 DJ一 3 型塔板 )。復(fù)舍填辯裝在特制的填料筐中，用拉軒固定在塔板下面，填料筐與塔板間留有一定的空間。液體基本上全都從降液管溢流．復(fù)合填料主要起抑制霧洙夾帶和改善氣體分布的作用。 圖 7 DJ 型復(fù)臺塔板 DJ 型復(fù)夸塔板的性能特點 DJ 型 復(fù)合塔板的負(fù)荷性能圖表達(dá)了它的流體力學(xué)性能。如圖 8 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計英文翻譯 6 圖 8 DJ 型塔板負(fù)荷性能 由于是懸掛式降液管，降液管底部不能全敞開，要加封板。在封板上開孔的面積要通過優(yōu)化，既要保證液體暢通．降低流動阻力．又要能保證液封不諞氣。困此，在圖 7中就多了一條降液管自封線。正常操作區(qū)應(yīng)在自封線以右．也即操作下限昧漏液線 2 以外，還有一條自封線 6。操作的下限阻漏液線和自封線的高者為準(zhǔn)。操作上限與一般塔板無異，也是降液管液泛線和過量霧沫夾帶線。由于復(fù)合填 料抑制了霧沫夾帶，使圖 8 中的過量霧沫夾帶線遠(yuǎn)高于降液管液泛線。此塔板的控制上限是降液管液泛線。 DJ 型復(fù)合塔板具有一般阱型塔楹的高通量特性，并具有空中復(fù)合填料帶來的更高的效率和更大的操作彈性。圖 9 表示了加與不加復(fù)合填料的霧洙夾帶對比。圖 10 表示了在 300熱模裝置中對乙醇一水物系測得的加與不加復(fù)合填料的塔板效率對比。由圖町見。復(fù)合填料后可大大降低霧沫夾帶量，可提高塔板效率 10％ ~15％。圖中還可看到，在操作下限附近有特別高的效率，這表明當(dāng)篩板隨機(jī)漏液時，復(fù)合填料提供了氣液的進(jìn)一步傳質(zhì)。 圖 9 加與 不加復(fù)合填料的霧沫夾帶對比 圖 10 加與不加復(fù)合填料的塔板效率 4 結(jié)語 a)穿流型復(fù)合塔板將薄層規(guī)整填料復(fù)合在塔板下面．有效地利用了塔板間的氣相空間。穿流塔板相當(dāng)于填料層的液體分布器。起到均勻分布液相的作用，改善了填料層中的傳質(zhì)；內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計英文翻譯 7 填料層起到氣體再分布作用．改善了塔板上的鼓泡，強(qiáng)化了塔板上鼓泡層的傳質(zhì)效果；填料層抑制了塔板問的霧沫夾帶，減少了板間的返混，提高了塔板效率。與一般塔板相比，塔板效率可提高 30％ ~50％，板間距降低了 30％，是目前效率最高的一種塔板。 b)DJ 型復(fù)合塔板將 DJ 型塔板與薄層填料復(fù)合在一起，填料層抑制了霧沫夾帶．改善了氣體分布。 DJ 型復(fù)合既具有 DJ 塔板的高通量特點，又有空中復(fù)合填料帶來的效率和操作彈性優(yōu)勢，是目前同時具有高通量、高效率、高彈性的一種優(yōu)良塔板。 c)高教復(fù)合型塔板應(yīng)用于大化肥低溫甲醇洗裝置的甲醇精餾塔和甲醇生產(chǎn)裝置的精餾塔系中獲得了很大的成功。 參考文獻(xiàn) [1] Miller,et al. apparatua for contacting a liquid with a gas [P], United Statent。 US005244604,1993 [2] Chuang,et al. multiple dowNnerfractionation tray having packing between downer [P],United States Patent: US005366666,1994 [3] 姚克儉，祝鈴鈺，計建炳等．復(fù)臺塔板的開發(fā)及其工業(yè)應(yīng)用 [J]．石油化工， 2020， 29(10)：772— 775 [4] 俞曉梅，田軍，朱錦忠等．空中復(fù)合填料塔板 [P]，中國發(fā)明專利： ZL97103868， 6． 1999 [5] 俞曉梅，祝 鈴鈺，姚克儉等。塔板與填料復(fù)合技術(shù)在吸收穩(wěn)定塔系中的應(yīng)用． [J]．石油化工， 2020， 32(4)： 321~324