大型脱硫填料吸收塔气体分布器的研究

【摘要】：填料塔有效率高、压降低、通量大适应性强等优点而被广泛用于精馏、吸收等单元操作。随着大空隙率、低压降新型高效填料的更新及大直径、浅床层填料塔的开发使用和对塔的研究的不断深化,越来越多的学者意识到气体的均匀分布对塔效率的影响,而且逐渐摒弃使气流在填料塔内自然达到均匀分布的看法,对气体分布重要性的认识与日俱增。 本文以海水脱硫技术为基础,通过对小型填料塔的CFD模拟和实验,比较了塔内设置隔栅气体分布器前后塔内不均匀度的变化,通过实际的脱硫实验证明了气体均匀性对脱硫效率的影响。同时又进一步开发两种构简单、安装维护比较方便的、适用于大型填料吸收塔的孔板分布器并比较上述三种分布器各自的性能和脱硫效率,综合评价了三种分布器的优略。对比模拟和实验的结果发现二者基本吻合,说明数值模拟对填料塔内气流分布的评价具有一定的指导意义。通过实验塔的模拟发现填料塔内气流组织状况与孔板分布器的安装高度有很大关系。把分布器放大,模拟实际的脱硫吸收塔,比较了实际的大型吸收塔中设置以上三种形式均布器前后对塔内气流组织的影响。评价了三种均布器的性能,找出一种适合大型脱硫吸收塔的分布器。此外,通过模拟找出一种较为理想的填料层与进料口的中心距,使得现有的塔内气体不均匀度,在不增设分布器的情况下下降20%。为设备放大和优化提供了理论依据和参考。