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高效塔填料—共轭环填料性能研究
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高效塔填料—共轭环填料性能研究

2019-06-24      阅读:
共轭环填料是华南工学院开发的一种新型填料 , 其结构如图 1 所示 。 
这种填料的特点: ① 在塔内堆放时不会 发生沿袖向重叠套合的现象 ; 
② 其内肋结构呈共扼形 状 , 在塔内堆放时很均匀 , 故 使液体在填料表面上的分布也均匀 ; 
③相邻填料料的内肋与表面接触的点数多, 可以加剧液体的聚 散和表面更新.这些特点使 共轭环对流体的阻力小 ,而提供气、液相接触的表面大 ,从而改善了填料的流体力学和传质性能。
表1是塑料共轭环塑料鲍尔环塑料阶梯环的对比。
共扼环填料
试 验 内 容
 
填料的流体力学和传质性能的测试均在功 03 om m 的有机玻璃塔 (解吸 塔 ) 内同时进行,其测试装置的流程如图 2 所示 。 采用干法装填填料, 装填高度为 1 . 2 一 1 . 3 m 。

1 。 流休力学性能测试
 
采用 低压差 变送器将一 段填料层高度在不同气、 液相流量下的压力降转变为电的讯号 , 并由计算机输出数字讯号 。
 
用标准压差计 算定压差变送器 , 发现输出的 电压 ( v ) 信号与输入 的压差 ( 在 。一 1 9 6 o P a 范围内) 呈良好的直线关系 。 用最 小二乘法拟合成 直线关系式 :
 
Y ( V ) =  0 .    4 8 7 7 P ( P a  ) ( 1  )
 
因此 , 压差变送 器输出的电讯号经计算机系统的转换, 在终端显示出 填 料单位 高 度 的 压力差 。
 
2 。 传质性能 测试
 
传质性能的测试是利用富氧水在解吸塔 内解吸 , 测定液相 传质单元高度 。 根据双膜理论 , 掖相总传质单元高度H 。 ,是气膜传质单元高度H : 和液 膜传质单元高度H 丁J 之和 :
 

若气相传质阻力相对于液相 传质阻力来说很 小, 则可以不 考虑 , 可用 H , 代替 H 。 , 。 本实验过 程主要阻力在液相侧 , 是液膜控制过程 , 所以:



三、     实 验 结 果
 
1 . 流体力学性能
 
( 1  )  填料床单位高度压 降乙P / Z
 
对于三种填料 , 分别在干塔和 5 个不同喷淋密度下 , 改变气速 。 , 在计算机终端输出相应的床层 单位高度压降△ P / Z , 直至液泛发生为止。 由图 3 看出 : 共轭环的每米填料压降最低 , 平均而言, 它 比阶梯环约低40 一 45 % , 比鲍尔 环约低 5 0一5 % 。
 
( 2  )  操作通量
 
填料塔在各种喷淋密度下 的最大操作通量可用液泛 点气速。 f 来衡量。 实脸结果 ( 图幻 表明 , 共轭环泛点 气速平均 比 阶梯环约高01 % , 比鲍尔环高52 一03 % 。

(3 )  湿填料因子
 
 
湿填料因子功一 a /砂 , 它 与填料 的几 何结构、 几何尺寸、 堆砌状况 有 关 , 它反 映梳体力学性质 。 根 据实测的每米填料压降 , 从 E ck e r t 图计 算出三种填料在各种喷淋密眨点填 料因子 功, 。 结果表明 , 功, ~ L 的关系在双对数座标上呈直线 (图 5 ) 。 由图可见填料中共轭环 的叻f 最小, 即其流体力学 性能最佳。

2 . 传质性能
 
测定了不同 喷淋密度下 , 三种填料的传质单元高度H 。  ,  ( 已换算为25 ℃ 时 的值) 〔 图6 看出 , 在各种喷淋密度下 共轭环的传质单元高度是最小的 , 平均 比阶梯环约 小51 % , 比鲍尔环约小 30 % , 即共轭环的传质性能好。

实验表明 ,  38 m m 塑料共轭环的流体力学和传质性能均 优于同尺寸的阶梯环鲍尔环
 

 

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