探索气液并流侧喷式塔板流体力学的研究

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1、天津大学硕士学位论文气液并流侧喷式塔板流体力学的研究姓名：高长宝申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王树楹2001.12.1中文提要本文在NVST塔板和旋流板的基础上提出了一种新的并流式塔板——气液并流侧喷式塔板，并以空气／水体系在内径285mm的有机玻璃塔内对其流体力学性能，包括干板压降、湿板压降、单罩提升量、雾沫夹带和漏液量进行了测试。实验结果表明，这种新型塔板的流体力学性能明显优于以前的NVST塔板。它的干板压降和湿板压降均小于NVST塔板_对提高塔板效率有利的单罩提升量也远大于NVST

2、塔板；影响塔板操作上限的雾沫夹带量也小于NVST塔板；漏液量与NVST塔板相当。而且，这种新型塔板的压降随气速变化缓慢，因而在相同压降条件下允许更高的气速；其操作上限也比NVST高，这都证明这种新型塔板的生产能力或处理能力都要高于原来的NVST塔板。另外，本文还对该塔板的于板压降计算进行了理论推导，结果表明与实验数据吻合关键词流体力学单罩提升量干板压降湿板压降雾沫釉

3、喷式塔板鬈ABSTRACTInthispaper,CoflowSide-JetTray(CSJT)wasdevelopedbasedo

4、ntheNewVerticalSieveTray(NVST)trayandRotating-flowtray．AndthehydrodynamicsofCSJTincludingpressuredrop／stage，liquidlift-up，weepingandentrainmentweretestedwithanair／watersysteminacolumnwithadiameterof285mm．TheresultshowedthattheCSJThadlbetterhydrodynamic

5、spropertiesthantheNVST．IncontrasttotheNVST’itnotonlyhaslowerpressuredrop／stage，butalsohaslowerentrainmentandhigherliquidlift—upLowerpressuredrop／stagewillconsumelessenergyintheperformance；higherliquidlift—upwillassurethetrayhasahighseparationefficiency

6、；Lowerentrainmentwillmakethetrayperformwellinahighcapacitycolumn．ThesepropertieswillpromisethisnewtrayasuccessfulfutureinthepetrochemicNindustry．Inaddition，thetheoreticalcalculationofpressuredrop／stagewasprocessedandtheresultsapproximatethedatagottenin

7、theexperiments．KeyWords：CoflowSide-JetTrayHydrodynamicsPressuredrop／stageLiquidlift-upEntrainment前言在化工、炼油和石油工业中，塔设备广泛应用于蒸馏、吸收、解吸、萃取和洗涤等过程中，有着十分重要的地位。一般而言，塔设备在整个工艺设备投资中占很大的比例，如在炼油厂中约20％，在化肥厂中约21％。为了满足工业生产的需要，塔设备必须考虑以下几点：一、生产能力大；二、操作稳定，操作弹性大；三、能耗小；四、结构简单

8、，耗材少，加工、安装方便：五、操作简单，易维修和检测。特别是70年代石油危机以来，人们对塔设备生产能力和能耗的要求更高了。而并流式的板式塔正满足了这一要求。这种塔板在高气速下仍能正常操作，生产能力大是其主要特点。而以前的并流式板式塔的缺点是高气速造成雾沫夹带较大，影响了塔板的操作上限。本文提出的气液并流侧喷式塔板是在前者的基础上，吸收旋流板雾沫夹带小的特点，提出的一种新型塔板。其流体力学性能实验证明它与以前的并流式塔板如NVST相比，压降小，提升量大，雾沫夹带小，是一种很有工业应用前景的板式塔。1．

9、1塔设备第一章文献综述塔设备是化工、炼油生产中的核心设备之一。它的主要功能是使气(或汽)液或液液两相之间通过接触达到相际传质及传热的目的。塔设备按塔内件是填料还是塔板分为板式塔和填料塔。其中板式塔研究起步较早，从1813年Cellier首次提出泡罩塔到现在近200年的不断研究和发展，其流体力学和传质模型比较成熟、数据可靠，以其结构简单、造价较低、适应性强等特点在生产领域得到广泛应用。1．2板式塔的评估判别一种塔板的性能主要从塔板效率、处理能力、操作弹性、压降及抗堵性、