立体连续传质塔板技术进展.doc

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1、立体连续传质塔板技术进展杜佩衡（天津衡创工大现代塔器技术有限公司）前言：今向大家推介由河北工业大学教授杜佩衡经过20多年潜心研究开发出来的喷射型板式塔技术，分为三个阶段予以简介：第一阶段：New-VST（新型垂直筛板）技术•1983年开始研究，1990年通过天津市组织的专家鉴定，认定“综观这一科研成果其应用结果技术先进，经济效益显著，填补了国内技术空白，其理论研究成果为国内首创，达到八十年代国际先进水平”。•1993年获天津市人民政府科技进步二等奖。•1994年获天津市（首次）科技兴市突出贡献奖（市长特别奖，为特等奖,奖金10万元）。New-VST具有诸

2、多优良性能，与F

3、型浮阀塔板相比：处理能力大、传质效率高、阻力小、操作弹性良好（与R型浮阀相当），操作简便可靠，特别是它具有防有机物自聚堵塞与固体悬浮物堵塞的独特能力。从1988年起New-VST已广泛应用于PVC、化肥、制药、石化、煤化工、甲醇、酒精等行业，取得了重大的经济效益与良好的社会效益。第二阶段：LLCT（梯矩形立体连续传质塔板）技术LLCT是在New-VST基础上经过深入研究及工业实践的总结而开发出来的水平更高，质量更好的板式塔技术。与New-VST相比具有更大的处理能力、更高的传质效率、阻力更小、操作弹性更高，与New-VST-样具有独特的

4、防有机物自聚堵塞与固体悬浮物堵塞的能力，且与New・VST—样特别适用于易发泡物系的操作。第三阶段：三项发明专利已经国家专利局授权。A.New-VST（新型垂直筛板）技术一、New・VST结构、操作原理参图1、图2图1帽罩单元弩篇---ZXJSCCJCOOOOOOOOOO¥并并％一一一AAAnV图2气液流动接触状况1.结构主要以帽罩的形态为特征。它有圆形、方形、矩形、梯形等，相应在板上开有圆形、方形、矩形大孔。帽罩上开有圆孔、条形孔、栅条孔等。2.操作原理普通塔板（浮阀、筛板、泡罩及其变种）气液流动接触系呈泡沫状态。在塔板上气液两相系错流接触式，而新型垂

5、直筛板上气液流动接触呈喷射状态，气液两相取并流接触形式。来自上一层的液体从降液管流出，横向穿过各排帽罩，经帽罩底隙流入帽内；从板孔上升的来自下一层的气体在罩内与液体进行接触，这过程可以四段论加以描述：①托液拉膜段②破膜粉碎段③气液喷射段④气液分离段。被喷出的气液混合物中的大液滴回落入板上液层并进行循环（重复上述四段）；小液滴（雾沫）悬浮于罩顶空间并随气流进入上一层塔板。而液体则从上游帽罩周围流过，并到达下游帽罩直至通过降液管流入下一塔板。二、New-VST主要技术特性试验研究与工业化实践证明（与Fi浮阀塔相比）:•处理能力大•传质效率高•阻力小•操作弹性

6、优提高50%〜100%以上提高15%〜20%以上降至大约一半与浮阀塔板相当•操作简便可靠•特别适用于易发泡物系的操作•具有独特的防有机物自聚堵塞及固体颗粒堵塞能力（唯一）这些技术特性是由于New・VST具有较独特的结构与操作特性所决定的。下面作具体分析：1.处理能力大其气（汽）速可达普通塔板（浮阀、筛板、泡罩塔板）的1.5〜2.0倍，这主要是：①因为New・VST的操作上限为过量雾沫夹带，而其帽罩结构决定了它的气液混合物乃呈水平方向喷出。这就使它能大大降低了液沫夹带量，也因此可以大大提高其空塔气速。②由于New・VST塔板上的液体基本上呈清液状态，也即使

7、进入降液装置的液体几乎为清液状态（非泡沫状态），因而液体在降液管内停留时间可以大大减少，从而可以减小降液管体积，遂使塔板的有效截面积增加，可以增加塔板开孔率。①②两点均与处理能力成正比关系，它证明了何以New-VST的处理能力比普通塔板大的理由。2.传质效率高New-VST系呈喷射状态操作，通过在帽罩内气液的激烈接触与冲突，使液体被分散成为细小液滴（一般情况下95%的液滴粒径为0.5〜5mm的范围），从而大大增加（提供了）气液接触传质面积，并且由于气液混合物在两板之间的空间接触时，液滴不断被气流翻动，从而使气液两相接触表面不断更新，遂可大大提高传质系数，

8、这就使New-VST具有高的传质速率。加上在塔板之间气液混合物停留时间长，遂使传质量大为提升。众所周知传质量Q二传质速率qX传质接触时间t。鉴于这样的情况使New-VST体现出高的传质效率。3.阻力小众所周知板式塔单板阻力由三部分组成：Ap单板二Ap干板+Ap液层+Ap表面张力这其中Ap裁层之值往往是/p单板的主要部分。像浮阀塔塔板之类泡沫型塔的液层阻力是由板上清液层产牛的，而New・VST则只要克服被气体提升那部分液体厚度的重力。测试表明New-VST被提升的液体（已被托液拉膜）液膜厚度比板上清液层厚度要小许多，往往仅为板上清液层厚度的几分之一。这就

9、可以解释何以New-VST的单板阻力要比浮阀塔板等泡沫型塔板的单板阻力小许多的原