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2002液体分布器的改进及应用

2002液体分布器的改进及应用
2002液体分布器的改进及应用

液体分布器的改进及应用

刘殿宇

(黑龙江省乳品机械总厂,安达151400)

摘要:液体分布器是降膜式蒸发器的关键部件。分析了传统分布器的缺陷,并针对单盘式分配器进行了结构改进,提出了注意事项。改进后的应用结果证明效果良好。

关键词:分布器;改进;应用中图分类号:T Q051162 

文献标识码:A

R evamping and application of liquid distributor

LIU Dian 2yu

(Heilongjiang Dairy Machinery G eneral Factory ,Anda 151400,China )

Abstract :Liquid distributor is the key part of falling 2film evaporator.Deficiencies of traditional distributors were analyzed.S tructural revam ping was made to single 2disc distributor and problems pointed out.Application results after revam ping showed g ood effects.

K ey w ords :distributor ;revam ping ;application

 收稿日期:2001210220

 作者简介:刘殿宇,男,1962年生,大学,高级工程师,主要从事乳品机械、轻化工机械的研究设计。

降膜式蒸发器可以蒸发黏度较大(50~400mPa ?s )的溶液(蒸发过程不结垢、无晶体析出),这种蒸发器具有热效率高,蒸汽利用率高、物料受热时间短及流速快等特点,在化工、制药、乳品、饮料以及近几年来的玉米深加工工业中都得到了成功的应用。

随着其应用领域的不断扩大、降膜式蒸发器在生产过程中降膜管出现料液分配不均而导致焦管的例子也时有发生,其主要原因之一就是降膜式蒸发器的液体分布器(以下简称分布器)设计不尽合理所致。降膜式蒸发器中的分布器布料是否均匀,不但影响到设备的传热效果、蒸发能力和操作的稳定性,而且还会影响到产品的质量。

对分布器的基本要求是:布液均匀、流体阻力小、结构简单、安装方便,分布孔不堵塞,便于清洗。分布器的种类虽然较多,有些资料对此也作过一些介绍与论述,而真正能在降膜式蒸发器中得到广泛应用的则是盘式分布器。三级盘式分布器是在单盘式分布器的基础上改进而成的,经过应用证明,这种分布器布液均匀,降膜管不容易结焦,分配盘料液分配孔不容易堵塞,盘不结垢,产品质量不受分配器的影响。仅以MY T N JM0323000型三效降膜式蒸发设

备中的一效蒸发器上的分布器为例(用于生产麦芽

糖浆),介绍其改进过程及应用效果。

1 传统分布器的缺陷

传统分布器主要有齿形、导流管形、螺旋沟槽导流管形以及单盘形。前3种分布器的主要缺陷是其本身容易挂垢,严重时发生堵塞,导致料液分配不均,产生偏流,降膜管易结焦,甚至局部降膜管干壁。分布器出现结垢后清洗困难,因此对热敏性料液如乳品、果汁、蛋品以及一些药液的蒸发浓缩来说绝对不允许出现上述现象,对这些料液这几种分布器是不适用的。而盘式分布器的应用是比较广泛的(见图1),这种分布器主要由上分配板与下分配盘组成,在乳品工业中长期应用。主要不足之处是分配盘局部小孔有时发生堵塞,下分配盘液流容易发生偏斜,料液容易分配不均。

导致料液分配不均有三方面因素,一是进料管直接向上分配板上进料、在料液的冲击下分配板难以均料,大量料液来不及分配便从边缘流至下分配盘。二是二次蒸汽流对下分配盘的液流有一定影响。当盘上料液以细流状向管板流淌时与来自蒸发

?24? Feb.2002现代化工

第22卷第2期M odern Chemical Industry 2002年2月

管中的二次蒸汽相遇,二次蒸汽流冲击至下分配盘底时沿盘底横向流动,这样会对正在流动的料液产生一定的冲击,液流在蒸汽的干扰下产品偏斜,当进料发生波动时布料不均就更加明显。三是分配盘上料液分配孔径大小及数量设置不合理。分配孔过小容易堵塞;分配孔过大及数量过多则会导致局部小孔发生断料

1—进料管;2—液体分配室;3—分配板;4—分配盘;5—上管板;6—降膜管

图1 改造前分布器的结构

2 单盘式分配器的改进

211 结构上的改进

由于单盘式分布器存在上述一些缺陷,我厂对

此进行了改进(图2所示)。为防止料液来不及分配而从分配板边缘流下,把原来的上分配板改成分配盘,分配盘高为160mm ,下分配盘高度改为50mm ,为防止分配盘分配孔堵塞及二次蒸汽对液流产生影响,在下分配盘上增加了蒸汽导管,导管规格为Φ18×2mm ,每个导管口对准每一根降膜管口,此外把进料管端部加装弧状喷淋式挡板(见图2),弧状挡板上钻有Φ5mm 、孔距为12mm 的小孔,当弧状挡板喷洒时料液正好保持能覆盖上分配盘面,同时对分配盘上的分配孔、管板与上下分配盘之间的距离也作了调整。下分配盘至管板距离为55mm ,上下分配盘间距为110mm 。212 分配盘料液分配孔的分布

按有关文献资料介绍的分配盘小孔的计算与实际应用差距太大,不能作为确定料液分配孔计算的依据。分配盘上任意小孔的流量按下式计算与实际应用比较接近:

q =

π

4

?d 20?C ?2g h 式中:q —分配盘上任意个小孔的液体流出量,m 3/s ;d 0—小孔直径,m ;h —小孔上液位高度,m (一般取40~50mm );g —重力加速度,918m/s 2;C —小孔流

量系数(一般取0161~0163)。

如本例中的上分配盘小孔直径为Φ5mm ,下分配盘小孔直径为Φ513mm ,数量各为96个。分配盘上小孔孔径范围一般在315~615mm ,

上分配盘小孔孔径一般小于下分配盘小孔孔径。

1—弧状喷头;2—液体分配室;3—上分配盘;4—蒸汽导管;5—下分配盘;6—上管板;7—降膜管

图2 三级盘式布液装置

3 改进效果

311 改进后的分布器工作过程

改进后的分布器结构(图2)由原来的单盘式改

为双盘式三级布料结构。上下分配盘盘底采用壁厚为5mm 不锈钢板旋压成盘形,下分配盘上小孔对准蒸发器上管板、管间,上下分配盘料液分配孔呈相互交错排列。当料液由泵送至蒸发器的料液分配室时则经过进料管上的弧状布液挡板向上分配盘内呈喷淋状喷洒,料液覆盖了整个分配盘面,上分配盘中的料液经过盘上分配孔均匀地流至下分配盘上,下分配盘中的料液再经过分配孔均匀地流至蒸发器的上管板上并均匀的分配至降膜管中成膜状蒸发,同时二次蒸汽经过下分配盘上的导管均匀上升进入上下分配盘之间,即不使料液产生偏斜又对料液有一定预热作用,还对料液向下流动起到了一定拉动作用。312 改进后的应用效果把原来的单盘式分布器改为双盘式三级分布器、经过近几年来在乳品、饮料、制药、淀粉制糖工业

(下转第45页)

?

34? 年 月刘殿宇:液体分布器的改进及应用

2RS-

O2

催化剂

RSSR

无论哪种脱臭法,均是硫醇分子与碱作用形成负离子,然后硫醇负离子转移至碱相,再发生氧化反应。由于异构硫醇及高级硫醇酸性较弱,碱溶性小,故不易从油相转移到碱相中去,所以传统的Merox 液2液法脱出率低,而无碱脱臭Ⅱ型工艺除保留了固定床脱臭工艺的优点外,比较先进的是使用了具有很高活性的助剂均匀地溶解于油相中,不需要硫醇分子发生相转移即可形成硫醇负离子,因此大大提高了脱臭效果。

重油催化裂化汽油中异构硫醇及高级硫醇含量较大,低分子正构硫醇分子含量较小,因此,采用无碱脱臭Ⅱ型工艺比Merox液2液法更能促进负离子形成,必将提高异构硫醇及高级硫醇脱出率,保证产品质量满足高标号汽油的需求。

2 无碱脱臭Ⅱ型工艺工业应用

中原石油化工总厂催化装置从1998年10月开始生产90#汽油,除硫醇外,其他各项指标均能满足国标(G B24490—92)的要求。为了确保90#汽油全部合格,经过比较,决定选用无碱脱臭Ⅱ型工艺,并委托洛阳石化工程公司采用这一工艺进行设计。1999年10月,20万t/a汽油脱硫醇装置建成后进行了负荷试运。

211 中原油田石化总厂汽油脱硫醇装置简介本装置(20万t/a)采用了无碱脱臭Ⅱ型工艺,工艺流程简单,选用了石油大学开发的新型催化剂AFS212;利用了原催化装置碱洗系统作预碱洗;原水洗罐改为沉降罐,分离汽油通过固定床反应器脱除硫醇后夹带的尾气;利用了碱液罐、汽油泵等旧装置,节省了投资。

21111 工艺流程简述

自催化裂化装置吸收稳定部分来的汽油,经混合器与碱液混合后,进入沉降罐沉降分离。为尽量减少碱渣排放量,碱液采用循环洗涤,以脱除油品中的硫化氢。脱除硫化氢后的油品注入活化剂,通入非净化空气,经静态混合器混合后进入固定床反应器,反应器内置有催化剂的预制活性炭。进料时汽油、活化剂、催化剂进行氧化作用,以达到脱硫醇的目的。脱除硫醇后的汽油在沉降罐分离出夹带的尾气,经汽油成品泵、砂滤塔后送至罐区,分离出的尾气送至尾气吸收塔后排放。

21112 AFS212催化剂简介

表1 AFS212催化剂的物化性质

 项目数据

比表面积/m2?g-1986

总孔体积/cm3?g-10160

微孔体积/cm3?g-10134

粒度/目6~12

堆积密度/g?cm-30160

磨损率/%<10

氮质量分数/%<0106

碱质量分数/%1210~1410

活性组分负载率/%0120~0130

金属离子负载率/%0102~0103

(上接第43页)

上的应用证明,由于料液呈喷淋状进入上分配盘,料液能够覆盖整个盘面,盘上小孔都有料液向下流淌,上下分配盘中都保持了一定的液位高度(在进料量稳定情况下一般为5~20mm),下分配盘能将料液均匀稳定的分配给各降膜管,生产结束后降膜管不结垢,分配盘及分配孔不挂垢,拆卸清洗方便,因此用户普遍对改进后的分布器应用情况反映良好。

4 其他注意事项

上下分配盘的制造工艺比较关键,为使降膜管获得一个良好的周边润湿率必须使上下分配盘与蒸发器的上管板保持平行且与蒸发器轴线垂直。分配盘盘底必须平整并保持一定的平面度,不允许出现凸凹不平现象,否则分配盘上一些分配孔料液分配过多而另一些则料液分配不足,甚至出现断料,造成严重的料液分配不均。分配盘采用旋压成型后再进行钻孔等其他加工工艺,因为成型后变形小容易校正。采用平板下料成盘底后直接焊接成盘状的加工方法变形大,校正困难,需要将盘底加厚并采取防变形措施才能保证,因此不宜采用这种加工方法。此外为使料液能在盘上均匀流动,防止小孔挂垢,盘上小孔均作沉下划窝处理,分配盘内外表面及小孔不得有毛刺要进行抛光。

以上对单盘式分布器的改进过程应用效果及其他注意事项作了详细描述。三级盘式分布器近几年经用户使用检验,设备运行正常,没有因为分布器引起降膜管结焦而影响产品的质量,因此值得推广。■

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5

4

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年 月伍习初:RFCC汽油无碱脱臭Ⅱ型工艺的工业应用

塔填料及液体分布器研究

塔填料及液体分布器研究 摘要:近年来,随着先进科学技术的改革和发展,我国填料塔技术发展已逐渐趋于完善,新型散堆填料塔技术的综合应用性能非常好,所以其应用范围最广,本文将结合实际应用案例对塔填料及液体分布器进行深入研究。 关键词:塔填;液体分布器;研究 自改革开放以来,我国工业科学技术进入了飞速发展的阶段,随着力学理论、传质模型不断的发展和完善,塔板技术已突显出了其技术领先地位。现阶段,由于能源供需关系紧张,我国塔板技术的应用面临着前所未有的挑战,如何完善塔板技术的应用,降低工业生产技术的能源消耗量等问题已成为我国广大塔填料工程设计人员研究讨论的重点问题。常用的精馏塔设备主要有填料塔和板式塔两大类,两种设备的运行效果存在很大的差异性,传统板式塔其制作工艺复杂,能源转化率低,填料塔的制作工艺简单,能源转化率高。目前,我国大多数工业企业应用的精馏塔设备类型为塔填料,本文通过塔填料类型深入探讨液体分布器的应用问题和研究发展方向[1]。 1.塔填料类型 1.1.散堆填料 散堆填料及塔设备是进行吸收、精馏、干燥、萃取等

传热处理的主要装置过程,在传质、传热过程中,散堆填料的气-液、液-液变化明显,随着计算机网络工程技术的发展,散堆填料技术已经逐渐走出了传统传质、传热能源消耗量大的困境,在反应蒸馏、流化干燥、超重力分离等领域都发挥着重要作用,具体表现在以下几个方面:①散堆填料的规律化、规范化,和传统填料形式进行对比分析可知,在填料时,应时刻保持填料的重心在纵向取向上,这种填料形式可以将填料表面的液膜更均匀;②降低填料塔的压强,使装置设备的传质效率大幅度升高;③对不同类型填料形式,采用不同种填料技术,目前开发应用的调料类型主要为散堆填料,其填料功能的复合化程度非常高,适用于多种填料技术;④因为散堆填料技术拥有较强的催化作用和传质作用,这种优良的应用性能可以在一定程度上提高装置的传质效率[2]。 1.2.规整填料 规整填料是近几年发明的新型填料形式,其设计方法和应用性能和三推填料有很大差别。规整填料可以提高塔装置的传质效率,并且其能源转化率非常高,一般情况下,在难分离物系、热敏物系、高纯产品等领域的应用非常广,其主要应用性能有以下几点:①在减压塔中,规整填料可以促进热敏物系和难分离物系发生催化反应,增加塔装置的热吸收稳定性;②在汽油分离塔中,规整填料应用在汽油分离装置中,可以实现能源转化率的最大化,帮助乙烯、苯乙烯等

填料塔孔口型液体分布器液体穿孔流量系数实验研究

填料塔孔口型液体分布器液体穿孔流量系数实验研究 张剑慈! 董谊仁 "浙江工学院浙西分校#衢州$%&’’&( " 浙江工业大学(在特制的实验装置中#针对填料塔孔口型液体分布器最常见的单孔流量范围#实验研究了)种孔口的流量系数*+随孔口结构和雷诺数,-的变化规律#从所得到的.’)组*+/,-数据表明#各种孔口的*+均与,-密切相关0,-大于1’’’’#*+为一恒定值#在’2314’253范围#仅随孔口结构而变#,-小于1’’’’#*+呈现出急剧6复杂的变化0实际填料塔液体分布器孔口射流雷诺数多在1’’’’以下#故将流量系数作为常数来处理是不够合理的0 关键词7填料塔 液体分布器流量系数孔口型设计 填料塔孔口型液体分布器是最广泛使用的一类分布器#液体穿孔流量系数*+是这类分布器设计中最重要的参数之一0关于*+的理论和实验研究#许多水力学工作者#早已确认了影响*+的主要因素是孔口流动雷诺数,-以及孔口结构和尺寸#并证明当,-超过一定值后#只与后者有关#还确定了各种孔口的*+实验测定值0但他们研究所用的开孔#直径多在1英寸以 上#流动压头也较大#常达数英尺819 0目前#在国内外一些文献中#也正是选用这些实验值#且均认为它是 一个常数值8%4:90例如在;<=>?@8%9近著中#对于冲孔# 推荐*+A’2:’:8$#&9#可取较低值’23%4’23$8.#39 B 国内化学工程手册8:9中则推荐*+ A’234’2)0由于工艺过程不同#填料塔内液体喷淋密度变化范围相当广#有小到.C $D"C % E F (以下#也有大过1’’C $D "C %E F (的0在精馏塔中#常见的是在.C $ D "C % E F (4%’C $D "C %E F (B 设计中#为满足液体均匀分布的要求#对于散装填料#喷淋点密度多在1’’点D C % 上下# 规整填料所要求的点密度更大#且一般在低喷淋密度时#要求此值更大B 常用的开孔直径是3C C 到1%C C #特殊情况也有小至%C C 或大到%.C C 左右 的B 允许液头高度不大#一般是数十到数百毫米0为满足稳定流动和工艺上的各种要求#孔口尚有不同结构7平板上直接开孔和设管嘴0开孔有直孔6内斜孔6外斜孔B 管嘴有内管嘴6外管嘴6收缩管嘴6扩散管嘴等0 根据填料塔孔口型液体分布器孔口结构和穿孔流动的上述特性#是否可采用有关文献中推荐的简单办法#选取孔口流量系数#进行分布器的设计或核算#本文在大量实验研究的基础上#对此进行一些探讨#试 图提出更完善的解决办法0G 实验装置和测定方法 G 2G 实验装置 实验装置示于图1# 测试所用介质为水0泵%将槽1中的水经调节阀$6转子流量计&加到挡水板.的中心#后沿其表面径向H 辐射I 到槽3的壁面#再均匀 地附壁降落补充入槽#这就避免了进水引起的液面波动0孔口测定时#槽3中的水#平稳地穿过孔口:流进接水槽5#最后经过回水阀1’返回槽1 图G 实验装置示意图 1J 循环水槽B%J 水泵B$J 调节阀B&J 流量计B .J 挡水板B3J 测试槽B:J 可拆测试孔口B )J 液位计B5J 接水槽B1’J 回水阀 E ’1E 化学工程 %’’’年第%)卷第$期 !张剑慈#女#讲师#153&年生0 万方数据

填料塔课程设计要点

目录 1.前言 (4) 2.设计任务 (6) 3.设计方案说明 (6) 4.基础物性数据 (6) 5.物料衡算 (6) 6.填料塔的工艺尺寸计算 (8) 7.附属设备的选型及设备 (14) 8.参考文献 (19) 9.后记及其他 (20)

1.前言 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备,它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。而塔填料塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。聚丙烯材质填料作为塔填料的重要一类,在化工上应用较为广泛,与其他材质的填料相比,聚丙烯填料具有质轻、价廉、耐蚀、不易破碎及加工方便等优点,但其明显的缺点是表面润湿性能。 1.1填料塔技术 填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 1.2 填料的类型 填料的种类很多,根据装填方式的不同,可分为散装填料和规整填料。 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。

填料塔液体分布器的设计_续四_第五讲_液体再分布器_图文_百(精)

年第总期化工生产与技术 , 嗽翅期的选择特别适合在真空精馏中应用直径很大。大于一 , 时无论选用哪一种液体分布器 , 构成再分布器因本身难以实现液体的良好混合都必须附加液体收集器 , 。孔盘型液体再分布器设计要点应设置足够数量的升气管以利气体分布 , , 这对低压降填料层尤其必要数量太多不仅没型有必要而且还会阻碍液体在集液盘上的流 动 , 今介扮, … ? 》? 和混合使液位升高形成过大的液面梯度直 , , 、汽丫一 , 至液体溢人升气管。厂今介乡厂厂尸乃匀升气管可做成圆形方形矩形条形且上 , 、、、端均须加有盖帽度宜在尺。方形矩形和条形造价较低 , 。、 , 叮右产乃型从有利于流体分布讲矩形条形升气管的宽范围升气管必须合理排 , 列它们间要留有足够空间避免上升气速过 , 高雾沫夹带量过大和气流对塔壁的冲刷考虑 , 到气体能均匀地流进上层填料升气管和支承 , 板间至少要保持一一的距离最好扩大到 , , 当支承板下设支承梁时距离还要相一一图一 , 应增大型。条形升气管的数目可参照表确定。表塔径孔盘式液体再分布器条形升气管参数分布盘外径〕}内(勺廿亡 “ 妇}』 ,『〕八比匕曰曰为【曰找月山只门勺〕巴〔沙斜板型液体收集器选用和设计要点升气管数户曰乃〕斗叹只曰心〕月除了收集器和小部分结构外液体再分布器的选用设计方法同液体分布器是类似的故、溯 , 前面有关液体分布器的讨论对再分布器同样适用本节仅介绍其特殊 点 , 。类型的选择对于直径小于 , 的小塔且再分。布要求不高时可选用花型再分布器直径大于必须选其它型式其中直径不大于 , 再分布要求高时盘型是最好的选择因为 , 、、、。对帽盖的设计不能吊以轻心否则会形 同 , 它各项技术性能好占空间小结构相对简单 , , 虚设帽盖有多种型式平盖斜盖和槽形盖平 , 。。投资省槽型和管型再分布器它们均须由分布器和收集器相组合而成结构比较复杂本体高 , 、盖是不可取的它虽能挡液但不能阻止液体回 , 流人升气管改进措施是在平的主体周边加焊 , 度大占据许多塔内有效空间安装检修亦不 , , 宽度 , 的倾斜排液舌斜盖是常用的一 , 便但它具有优良的再分布性能压降很小斜 , 种它的周边均应

填料塔液体分布器的设计及应用

[收稿日期]!""#$"%$#& [作者简介]蔡新国(#’(’$),男,河北迁安人,#’’#年毕业于 河北轻化工学院,工程师,现从事化工工程设计工作。填料塔液体分布器的设计及应用 蔡新国 (河北省迁安化工有限责任公司,河北迁安#())#! )[摘要]介绍了填料塔三种不同液体分布器的设计,经过几年的生产实践检验,均达到了设计期望值,对企业的高负荷生产起到了关键作用。 [关键词]填料塔;液体分布器;设计 [中图分类号]*+"&,-&[文献标识码]. [文章编号]#""($/’"((!""#)"($""!%$"! !概述 我公司在#!"01/2合成氨、!""01/2尿素的扩产技 术改造过程中,新增加了半水煤气常压脱硫塔,对变 换气脱硫塔进行了技术改造,更新改造了净化34!吸 收塔等填料塔,均由我公司承担设计任务。在塔器溶 液分布器的设计中,结合生产实际,灵活运用了溶液 分布器设计的基本原则,在生产中收到了满意的效 果。本文对这些塔的液体分布器装置设计进行总结, 以供同类型企业及相关行业改造设计时参考。 "填料塔液体分布器设计实例 !5#半水煤气常压脱硫塔 !5#5#设备规格 !&!""667,!%("66,内装!/(667,%667 !66聚丙烯阶梯环填料,共分三层,每层填料高 &6,每层,%"66为整齐放置,上方乱堆。 !5#5!液体分布器型式 压力排管式液体分布器(如图#所示)。其主要 尺寸:主管!)%"667#"66;支管!#,,667 )5&66,共#(根,支管下方及与垂直方向成#&8角 位置,交错开!#!66的降液孔!")"个,孔间距为 ! "66;主管下方与垂直方向夹角#&8、,"8、)&8开( 排!#!66的降液孔#))" 个。期

填料塔气液分布器优化设计原则

1. 填料塔气液分布器优化设计原则 填料塔的气液分布器约几十种,它们随着填料塔技术的发展而发展。在大中型填料塔中,多采用槽式、盘式、管式或喷嘴式。迄今为止,国内外尚没有一个气液分布器优化设计指导原则,塔器硬件优化进程缓慢。一是因为维护知识产权和保护经济利益,各公司一般不肯将其高水平的专利气液分布器公开;二是世界上还没有一个公认的权威单位牵头制定这样一个硬件优化模型。 经二十多年的研发、设计和应用,我们做了一点尝试性工作,现将“填料塔气液分布器优化设计原则”———“赵汝文模型”介绍给大家。 填料塔气液分布器优化设计原则 塔顶回流槽优先,抗堵喷头或槽盘。 集液布流出侧线,首选槽盘是关键。 液位太低控制难,外流盘槽换槽盘。 集液布液无侧线,筛盘、槽盘任君选。 若遇循环取热段,首推盘槽、盘槽管。 小采下边设循环,新荐环槽共槽盘。 填料上面是塔盘,优选盘槽、盘槽管。 填料下面是塔盘,梁挂一盘挺圆满。 常规盘下穿流板,连创盘槽、盘槽管。 设计改造省空间,新连通槽摘桂冠。 闪蒸进料属高难,管式、槽式有麻烦。 气液初布加槽盘,各种进料包容全。 实践是检验真理的唯一标准,实践也会给该原则作出定论。深信随着塔器技术的深入发展,该原则将会不断得到完善和发展,并造福于人类。 2. 填料塔气液分布器优化设计原则详解 2.1 塔顶回流槽优先 大中型填料塔塔顶回流分布器在无脏堵情况下应优先选择带管式预分布器的二级槽式液体分布器,以便于安装、检修,不易形成液沫挟带。 其他形式的液体分布器都不太合适。如筛孔盘式液体分布器和槽盘式气液分布器上下都需安装空间,所占总的空间高度相对较高,并需多开一个人孔;管式液体分布器布液的均匀性较差;喷嘴式液体分布器容易形成液沫挟带,如增设捕沫器会使设计复杂化。 2.2 抗堵喷嘴或槽盘 当某段填料的液体分布器容易被脏物堵塞时,应优先选用螺旋喷嘴式液体分布器或者槽盘式气液分布器。 螺旋式喷嘴式液体分布器是压力式液体分布器,管内液体流速较高。既不容易堵管,也不容易堵塞喷嘴,其抗脏堵能力相对较强。 槽盘式气液分布器是一种重力式液体分布器,它就是为解决空间高度低和抗堵塞两大难题而诞生的。由于该分布器的喷淋孔开在升气管的中上部,设计液位一般在小孔之上100毫米左右。重脏物沉于盘底,小孔以下200~300毫米高的空间内可以贮存大量的重脏物;轻脏物浮在液层上面;液层中的小孔难以被堵塞。 应着重指出的是当液体容易发生自聚、缩聚等聚合时,槽盘式气液分布器的喷淋孔也会被堵塞。此时应选用螺旋喷嘴式液体分布器。 2.3 集液布液出侧线首选槽盘是关键 常减压蒸馏装置中的常压塔和减压塔属于多侧线塔。多侧线塔的液体收集及侧线采出过去多采用集油箱(即集液盘)液体分布则采用二级槽式液体分布器。

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