填料塔液体分布器的设计(2).pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com1∞8年第1期(总】7期)填料塔液体分布器的设计、堇堕￡批帅叽¨弓、(、=l上一f，第一讲总论＆．摘要介绍填料塔液体分布嚣设计中涉厦的／摘要介绍填料塔液体分布嚣设计中涉厦的一一些基础知识，内容包括¨化隙～液体分布嚣的重要性、基本要求、分类和结构概况、孔流和堰流特一陆、分工m布质量评价方法。生关键词液体分布嚣液体再分布嚣填料塔孔流堰流设计产m肾≮嚷———一与本系列讲座在已发表的专题讲座“现代填许多著名学者在这方面进行了理论和实验料塔技术”的基础上，进一步介绍填料塔液体分研究。Kister专著中：，提出了采用4种不同分、陋布器的设

2、计，内容包括：布器设计所得到的HETP与流体流动速率关a、、第一讲总论联图(图1)，由图可见：高性能分布器(A)，在宽第二讲排管式液体分布器的设计广的操作范围内，可获得最高的塔效率(HETP第三讲孔盘式液体分布器的设计最小)；中性能的通用型分布器(B)，有较大的彬，～第四讲槽盘式液体分布器的设计操作弹性，效率较A低；低性能分布器(C)，仅第五讲液体再分布器的设计在高负荷区达到要求的效率，低负荷区急剧下第六讲特种要求液体分布器降了；劣等分布器(D)，效率随负荷的减小而急填料塔液体分布器的设计者，对分布器在剧降低，且在正常负荷范围效率最低。此前，填料塔操作中的重要地位、基本要求

3、、类型和结Strigle也有类似的结论、。Hoek指出，对于1构概况、液体穿孔和越堰流动规律、分布质量评英寸填料，由于分布不良其HETP值会增大1价方法等问题，总体上应有一个全面、深刻的认～2倍。FRI提供了两个实例，图2为2识，这样才能根据某一特定的工况，正确、台理、mm鲍尔环用于环己烷一正庚烷精馏．当使用不经济、园地制宜地进行选择和设计同形式液体分布器时HETP的差别，实线代表1液体分布器的重要性使用堰槽型，淋降点密度32点／m．虚线指孔在精馏、吸收、解吸填料塔操作中，液体分盘型，104点／m；图3表示直径3．2ITL乙烯氧布器是最重要的塔内件，这是因为：化塔分布质量与

4、理论级数阃的关系，通过改善1．1不良初始液体分布，必然导致分离效率急分布质量，分离级几乎达到原来的2倍Al—剧下降bright通过计算机模拟试验也证明了分布器的收稿日期：1997—1229维普资讯http://www.cqvip.com1998年第1期化工生产与技术1998CHEMICALPRODUCTIoNANDTECHNOlOGY№(总17期)．17设计对填料塔的总效率有可观的影响。过计算机模拟证明：每一种填料有一自然流分实践证明没有良好的液体分布器，新型高布，不论初始分布好坏，只要有一段足够高度的效填料的优越性难以发挥，填料塔甚至不可能填料层，初始分布终会转化为自‘然

5、=流分布，理想正常操作。由Norton公司开发的IMTP填料的初始分布将衰变为自然_流1分_布；】不良0分布，有是一种性能优越的填料，该公司认为这种填料时要经历很长一段流动距离，再慢慢转化为自操作的好坏，关键在于分布器的设计上，为此他然流分布。这些结论还被Hoek等人的实验研们在推出填料前，在塔内件研究上做了大量工究所证实”。Perry等在直径1．2m的精馏塔作：。中，使用25mm鲍尔环，测定了使用不同液体不良分布对效率的影响，在塔径与填料直分布器时，填料层各截面的效率变化(图4)：，径比特大(>40)和特小(<10)的场合尤其严对比两种初始分布沿塔各截面的效率变化，不重。

6、对难分离物系(相对挥发度小于1．2)、低良初始分布要经过一半床层高度(称恢复段高喷淋密度系统的分布器设计应特别加以关注。度)，流动才能达到自然流，效率趋向稳定的较高值。lI二田4鼓辜随床高的壹化田1分布置性皑对ItETP的影响▲良好丹布--不良丹市O25jO7500i田2液体良分布对鼓睾的影响R⋯田5桎向分布燕鼓●拉酉环口鲍尔环▲纳特环1．3新型高效填料一般具有较小的径向分布系数lit·为表示规整和散装填料液体径向分布的需圈3乙烯曩l￡嚷崆塔分布质量要，Hoek等人发展了径向分布系数的概念。径1．2不良液体初始分布难以达到填料层的自向分布系数愈大，初始液体分布愈易趋近于自然

7、流分布然流分布，此外径向混合还会补偿因液体分布Albright提出自然流分布的概念：，并通不良导致传质推动力下降的影响，从这一点看，·2’维普资讯http://www.cqvip.com1998年第1期化工生产与技术h1i998(总17期)CHEM1CALPRODUCT1ONANDTECHNOLOGY(Sum№．17)径向分布系数大的填料，性能上有明显的优越大于拉西环；不过液体往壁面流动的速率也远性。图5为3类填料径向分布系数的实测结小于拉西环。这就是说，新型填料液体难于到果“，由图可分析其变化规律。达塔壁，但一旦