国内外塔填料的研究现状进展
时间:2017-05-12 21:36 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 纵观填料塔的发展，可以看出，直至80年代末，新型填料的研究始终十分活跃，尤其是新型规整填料不断涌现。但就其整体来说，塔填料结构的研究又始终是沿着2个方面进行的，即同步开发散堆填料与规整填料。另一个研究方向是进行填料材质的更换，以适应不同工艺要求，提高塔内气液两相间的传质效果，以及对填料表面进行适当处理（包括在板片上碾压细纹或麻点，在板片上粘接石英砂，表面化学改性等），以改变液相在填料表面的润湿性[6]。8514 乱堆填料的发展从环形填料（拉西环、鲍尔环、阶梯环）、鞍形填料、环鞍形填料到球形填科等，都是从填料的结构来改善气液两相的流动通道．降低气体通过填料层的压降，增加填料表面液膜的分形文数，从而增加总体积传质系数[7]。目前，散装填料的发展较慢，工业上仍多采用金属鲍尔环和矩鞍环形填料。就总体来看，其应用不如规整填料普遍。 规整填料方面有：sulz公司的0ptiflow规整填料和MellapakPlus规整填料[8]。德国Envicon公司的Jalousiepacking填料，是一种具有倾斜板的方格状栅格填料。Schott公司的Durapack玻璃纤文规整填料。Montz公司生产的BSH规整镇料是介于网、板填料之间的新型高效填料。Momz-pak M系列规整填料，是由Montz—pak B1系列规整填料进一步发展而来。此外，Kuhni公司对原有Rombopak系列填料应用CFD优化设计改造成新的Rombopak S系列[9]。天津大学与英国Aston大学联合开发出了以UnaPak命名的脉冲规整填料。天津市天久新技术开发公司开发了高效廉价的板花规整填料。清华大学和上海化工研究院分别开发了压延板网波纹填料；中石化洛阳工程公司开发了LH型规整填料。这些成果都在工业生产中取得了成功的应用[4]。 复合填料上：清华大学研究开发的新型复合填料，是在规整填料基础上采用交错90°排列的水平波纹（PFG）组合而成。PFG本身是填料，同时又起到分布器的作用，具有良好的自分布性能，传质效率比规整填料提高15％～20％。每米填料的理论板数比同规格的Sulzer填料高15％左右。此外，清华大学在新型复合填料基础上采用一定厚度的复合填料单元体作为塔板，形成分层填料塔板。其传质效率高，填料用量少（降低填料成本），高效低阻，性能优于一般塔板和填料，特别适用于真空精馏工况下的高纯度分离[9]。 当然，除了乱堆填料和规整填料外，还有广泛应用于环保领域的软性填料、半软性填料和立体填料。新型填料的开发与应用仍将会有发展。 3.3 塔内件的现状和发展趋势 3.3.1 填料复合塔板 进入20世纪90年代，高效填料塔成套分离工程技术开始向行业化、复合化、节能化、大型化方向发展，如复合塔。所谓复合塔（Compound Tray）是指人们将塔板与填料有机地结合起来而形成的一种新型塔板。其目的在于将塔板的优点和填料的优势加以互补。此种复合塔具有效率高、通量大及压降小的性能。在国内，复合塔板已在溶剂回收、酒精、丙酮和甲醇精馏中成功应用。 复合塔板由穿流筛板下加一层高为50-150mm的薄层规整填料所组成（工业应用时将穿流筛板与薄层填料组合成一个组合件以简化结构），板间距为250-450mm，不设降液管，气液呈逆流流动。由于加入一层填料，使大部分气相空间得到充分利用，增加传质能力。同时又因穿流筛板与填料这种巧妙的组合，复合塔板具有以下突出的优点：（1）穿流筛板相当于下面填料层的液体再分布器，起到均匀分布液相的作用。（2）填料层起到气体均布的作用，改善穿流塔板上鼓泡气相的分布，防止气相集中走中间筛孔而短路，强化塔板上鼓泡层的传质效果。（3）填料层基本上消除了塔板间的雾沫夹带，塔板流体力学性能好，板间距小。（4）复合塔板不设降液管，鼓泡面积可增大15%左右，气体通量提高，板压降降低，一般比普通塔板低30%。 (责任编辑：qin) |