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CTST和浮阀塔板降液管操作能力比较及降液管结构优化

隋红  
【摘要】: 在φ600mm的透明有机玻璃塔中,采用空气—水和易发泡物系,对两种塔板的降液管操作能力进行了比较研究。实验测量了CTST塔板和F1型浮阀塔板降液管中液体的RTD曲线和泡沫高度。所用示踪剂是10%(质量百分比)的NaCl溶液,RTD曲线采用了脉冲响应技术来测量,用计算机实时采集系统对数据进行采集。液相负荷的范围是1.6~11m~3/h,气相负荷的范围是6.3~22.39P_a~(1/2)。通过对气速、液体流量、降液管宽度、堰高和表面活性剂加入的影响进行分析得出下面结论:在相同的操作条件下,对于两种物系,CTST塔板降液管的液体停留时间比F1浮阀塔板的约小20~50%,有效扩散系数比F1浮阀塔板的小40~70%,泡沫高度低110~150mm。这说明相同大小的降液管,CTST塔板上的降液管可处理的操作负荷比浮阀塔板的要大;即若在相同的操作负荷下,在设计降液管时,CTST塔板的降液管尺寸可比浮阀塔板的小。总之,在处理两种物系,尤其是易发泡物系时,CTST与F1浮阀等传统塔板比较,其降液管操作能力大得多。本文利用一维轴向扩散模型对降液管中液体流动进行了数学描述,用时间域最小二乘法拟合了模型参数,模型方程所作曲线与RTD曲线吻合较好。实验还对CTST塔板弓形降液管的优化进行了初步研究。为改善液体在塔板上的流动型式,将降液管裙体由直形改成梯形。对优化后的塔板流体力学性能进行了测试,分别测量了不同气液流量下的干板及湿板压降、雾沫夹带量和漏液量等数据,并与改造前的塔板流体力学性能进行了对比。实验证明,优化后CTST塔板的流体力学性能更加优越。总之,无论是对两种塔板降液管操作能力的比较研究,还是对CTST塔板降液管的优化研究,都对CTST塔板性能的进一步深入研究以及这种塔板的进一步改进有着非常重要的意义。


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