精馏塔筛板塔国内外研究现状与发展趋势
时间:2017-02-09 13:08 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 筛板塔的研究现状筛板塔始于1830年，是结构最简单的一种板型。由于其操作弹性小，当气量过小或过大时，易发生严重漏液或过量液沫夹带现象；而且易堵塞，不宜处理粘度大、易结焦的物料，一度时间曾影响到它的应用推广。5637 20世纪50年代后，随着林德塔板、导向塔板的应用推广，筛板塔又重新启用并日趋广泛。导向筛板是60年代由美国联合碳化物公司林德子公司开发应用的，国内有北京化工大学进行系统研究，他们认为导向筛板从导向喷出的水平气速均匀稳定的推动板上液流前进，大大增加了塔的抗污性和抗堵能力，克服了液面梯度和非活化区，提高了传质效率和生产能力。在酒精工业，导向筛板使固含率达10％的粘稠成熟醪在塔板上均匀稳定流动，解决了长期存在的堵塔和液泛问题，并增产约50％；在邻、对硝基氯苯精馏过程中，导向筛板解决了要求理论塔板数多、压降低的难题。这种塔板还具有结构简单，文修方便，造价低廉的特点，该类塔板经过深入研究和大力推广，目前已广泛应用于石油、化工、轻工、香料的领域。 近年来，国际上涌现出来了一些新型板式塔，如新型垂直筛板塔（New-VST），是世界上第三代（最新一代）板式塔技术之一，它是喷射型板式塔，与后者相比具有传质效率高、处理能力大、阻力小、操作弹性好等优异性能。此外，具有优良特性的新型筛板还有STONE-WEBSTER工程改善开发的波纹筛板，瑞士KUHNI公司的SLIT筛板，此就不一一阐述了。 在塔设备的技术改造中，国内多种性能优良的新型板式塔已经得到成功的应用，随着科学技术的进步，需要更多、更好的板式塔来进行生产，这就要求板式塔向着低耗损，低成本，高效率和环保的方向发展。塔板效率是实际传质过程进行的反映，是衡量塔板性能和塔板设计的主要依据，由于其影响因素多而且复杂，准确预测有一定的难度，目前解决的办法是采用经验方法或建立在较简单的传质模型（例如双膜理论）基础上的半经验计算方法。为了衡量塔板的传质性能，研究人员提出了塔板点效率的概念，并对塔板的点效率进行了深入研究。板式塔作为重要的传质设备之一，在各种分离工艺过程中广泛应用，开发新型传质效率高、压降小、通量大的板式塔，塔内件始终是板式塔技术的发展方向[4]。 3.2 筛板塔的研究成果 3.2.1 传统塔板技术应用研究进展 塔板是筛板塔的主要构件，其性能的优劣直接影响了筛板塔的性能。通常要求生产能力达（生产能力制单位塔截面积所处理的液相流量），操作弹性大，汽相通过塔板的压力降较小，塔板效率高，结构简单，造价低廉等。因此许多学者和从业人员对塔板进行了研究和改进，下面列举了几个当前国内外比较常见的筛板塔塔板。 （1）导向筛板 导向筛板是在筛孔塔板的基础上做了两个改进，首先在筛板上开有一定数量的导向孔，导向孔的开口方向与液流方向相同。汽相通过导向孔推动液体，可以减小液面落差；然后再塔板的液相进口处，将塔板制成翘起的斜台式鼓泡促进装置。采取上述改进后，使塔板上的液面梯度较小，液层的鼓泡均匀，塔板压降较小，操作弹性增大，塔板效率提高。由于其在普通筛板上增设了鼓泡促进器和导向孔，使得这种塔板具有大负荷生产能力，高效率和低压降的性能，适用于减压蒸馏和热敏性物系的分离过程；适用于大直径塔的设计；对于克服粘性液体和台有固形物、污物的液体在塔板上流动困难有独到之效。高效导向筛板与国内外同类板式塔技术相比，在导向孔的开设（包括导向孔的开设高度、缝宽以及开设的密度和转角等）作了大幅度的改进。与传统塔板相比，高效导向筛板具有生产能力大、分离效率高、板压降低、抗堵性能好和塔板造价低等优点，尤其适合高粘度物料的精馏[5]。 (责任编辑：qin) |