探索泡罩立体筛板性能研究

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1、西北大学硕士学位论文泡罩立体筛板性能研究姓名：彭军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：马晓迅20100617泡罩立体筛板性能研究摘要板式塔作为一种非常重要的气液传质设备，在化工、石油化工和炼油等生产中有着举足轻重的作用。因此，在塔器技术中对板式塔的研究意义重大。本论文在阐述了国内外新型塔板的结构特点及研究现状的基础上，自主研发了四种不同结构的泡罩立体筛板，并对它的各项性能进行了测定。本次实验分为两阶段。第一阶段，在1000minx400mm规格的有机玻璃塔中，对分布在2层塔板上的4种塔盘以空气一水体系进行了冷模实验，测定了不同气液负荷下泡罩立体筛板的干板压

2、降、湿板压降、雾沫夹带、泄漏量等流体力学性能，进而从每一层塔板上选出一种性能较好的塔盘；第二阶段，调整两块塔盘的开孔率、出口堰高度、泡罩高度和底隙开孔率等4个结构参数，在实现垂直筛板和泡罩塔盘的两个传质过程的同时，考察其流体力学性能，并拓宽其操作弹性，最后得到了一种结构最优的泡罩立体筛板。同时，在一定的液流强度下，将泡罩立体筛板和垂直筛板进行流体力学性能对比研究，并在氧气一水一空气体系中，利用氧解吸法标定其单板效率，并将其与垂直筛板进行对比。实验结果表明，泡罩立体筛板结构新颖，四种不同结构的塔盘均有相近的流体力学性能，BTS．1比BTS．2、3、4的综合性能要好

3、一些，但压降仍需进一步降低。BTS．1能在比较宽的气相负荷范围内完全实现拉膜雾化鼓泡传质，其操作弹性大于3，可满足一般工业设计负荷60"--'120％变化范围的要求，最高操作弹性超过3．5，单板效率比垂直筛板提高了约20％。通过对实验数据进行分析，回归得到了压降、雾沫夹带、漏液的模型公式，为其工业应用提供了理论支撑。本文首次提出了泡罩塔盘和垂直筛板技术耦合和集成的思想。笔者预计BTS．1初步满足了工业设计的要求，在实际应用中会有更高的分离效率和处理能力。关键词：泡罩立体筛板，压降，雾沫夹带，泄漏，板效率，流体力学性能Studyonperformanceofbub

4、ble—captridimensionalsievetraysAbstractInthechemical，petrochemical，oilreferringandotherproduction，platecolumnasaveryimportantgas-liquidmasstransferhasapivotalrole．Therefore，thestudyoftheplatecolumnisofgreatsignificanceincolumntechnology．Thestudyhasindependentdevelopmentfourdifferents

5、tructureofBTS(bubble-captridimensionalsievetray)onthebasisofstatementaboutthedesignfeatureofnewstyletrayandresearchstatusathomeandabroadinthispaper,andtheirvariouspropertiesweremeasured．Theexperimentwasdividedintotwostages．Thefirststage，ina1000mill×400toniplexiglasscolumn，thefourkind

6、softraysdistributedonitstwoexperimentboards，thecoldmodelexperimentWascarriedoutinair-watersystem,andthedryplatepressuredrop，wet-platepressuredrop，entrainment，weepingandotherhydrodynamicpropertiesweremeasuredatdifferentgas-liquidload，andthenonetraybeingofgoodperformancewaselectedfrome

7、achboard．Thesecondstage，fourstructuralparameterswereadjustedoftheselectedtray,suchasthetrayopeningratio，theexitweirheight，thebubble-capheightandthebasegapopeningratio．ThetwomasstransferprocessofVST(verticalsievetray)andbubble—captrayWasrealized，meanwhile，thehydrodynamicperformanceWas

8、examined，its