新型碳化硅泡沫阀塔盘的流体力学性能

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1、第43卷第11期化学工程Vo1．43No．112015年11月CHEMICALENGINEERING(CHINA)NOV．2015新型碳化硅泡沫阀塔盘的流体力学性能李洪，傅龙，丛山，高鑫，李鑫钢(1．天津大学化工学院，天津300072；2．精馏技术国家工程研究中心，天津300072；3．天津化学化工协同创新中心，天津300072)摘要：针对工业应用开发出一种新型碳化硅泡沫阀塔盘，在原有泡沫碳化硅塔板与碳化硅泡沫阀塔盘的基础上进行了结构上的改进，使其安装更加方便，具有更加均匀的气体分布与更小的液相流动阻力。文中对该新型碳化硅泡沫阀塔盘进行流体力学性能测试，在600mm的塔内

2、测试其塔板压降、雾沫夹带量与漏液线，并与传统F1浮阀塔盘的流体力学数据进行了比较。研究结果表明：碳化硅泡沫阀塔盘由于其高开孔率使干板压降远低于F1浮阀塔盘，而且新型塔盘在小气速时仍不会发生漏液现象；但该新型碳化硅泡沫阀塔盘存在着湿板压降较大的缺点。研究结果为该新型塔盘的工业应用提供了基础数据与设计依据。关键词：碳化硅；泡沫阀；流体力学；Fl浮阀中图分类号：TQ053．5文献标识码：A文章编号：1005-9954(2015)O11-0020-05DOI：10．3969／j．issn．1005—9954．2015．11．005Hydrodynamicperformanceof

3、newSiCfoamvalvetrayLIHong，FULong，CONGShan，GAOXin，LIXin-gang，，。(1．SchoolofChemicalEngineeringandtechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．NationalEngineeringResearchCenterofDistillationTechnology，Tianjin300072，China；3．CollaborativeInnovationCenterofChemicalScienceandEngineering(Ti

4、anjinUniversity)，Tianjin300072，China)Abstract：Forindustrialapplication，anewSiCfoamvalvetraywasdeveloped．BasedonthepreviousSiCfoamvalvetray，thenewtraywasimprovedinstructure，whichhaseasierinstallation，bettergasdistributionperformanceandlowerflowresistance．Thehydrodynamicperformancesofthenew

5、tray，includingpressuredrop，entrainmentandweeping，weretestedina600mmdiametercolumn．ComparedwiththeF1floatvalvetray，thenewSiCfoamvalvetrayhaslowerdrypressuredropbecauseofitshigheropeningratio，andthenewtraydoesnotweepevenatsmallgasspeed．However，thenewSiCfoamvalvetrayhashigherwetpressuredropc

6、omparedwiththeF1floatvalvetray．Thestudyprovidesbasicdataanddesignreferencefortheindustrialapplicationofthenewtray．Keywords：SiC；foamvalve；hydrodynamics；F1floatvalve板式塔是重要的气液、液液传质设备。塔板作多孔碳化硅泡沫材料具有低密度、高空隙率、抗为板式塔传质的主要场所，一直以来都是研究的核氧化以及高导热系数等优良特性，因此其流体力学心，近年来一批性能优良的新型塔板相继推出，如性能成为国内外学者的研究对象并对其应用

7、进行了TalebZarei等研发的锥形泡罩塔板HJ，以及美国U—大量的尝试。天津大学与中国科学院金属研究nionCarbide公司开发了ECMD型筛板等。国内所利用碳化硅泡沫材料联合开发出多种用于精馏过的研究人员也开发出许多形式新颖的塔板，如立体程的传质单元，如刘学宽等开发的泡沫碳化硅固传质塔板_3与导向浮阀塔板等J。阀塔板_9J，刘霞等开发的泡沫碳化硅整体塔板[10_收稿日期：2015~4-20基金项目：国家自然科学基金资助项目(21176172；21336007)；国家863计划项目(2015AA03A602)作者简介：李