JF复合浮阀示意图
(3)在浮阀的前阀腿上开孔以洛阳石油化工工程公司设备研究所开发的导流浮阀塔板为代表如下图所示。该导流浮阀在条形浮阀的前阀腿上开一矩形孔,气流在水平通过阀体两侧的 同时,增加一个向前吹出的气流动力,导引液体向前流动。它不但可以改善阀与阀之间的鼓 泡状态,还有利于克服液体滞流与返混现象,减小液面落差,这对于降低塔板压降和提高塔板效率都有积极作用。
导流浮阀塔板示意图
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新型椭圆形浮阀[8]
这种椭圆浮阀综合了条形浮阀和圆形浮阀的优点,在增加了机械强度的同时提高 了传质效率,如图所示。其特点在于:该浮阀的阀盖由两个短轴相等、长轴不等的半椭圆组合而成,因此其重心向一端偏移,造成浮阀开启后阀体有一定的前后倾斜度,使得从阀孔中吹出的气体能推动塔板上的液体作定向流动;阀盖边缘的锯齿增加了气液接触的表面,同时减少了雾沫夹带,并使阀体的开启阻力大大减小。该浮阀继承了条形浮阀塔板开孔率高,同时又继承了圆形浮阀塔板机械强度较高的特点,保证了塔板的机械强度。
椭圆形浮阀阀盖示意图
B 型导向浮阀塔板的结构特点
B 型导向浮阀塔板由A 型导向浮阀和B 型导向浮阀按适当的配比组合而成,结构参见图1。A型导向浮阀全张后,浮阀的张开高度相同,阀盖与阀孔板基本平行。B 型导向浮阀也为矩形,但前端的阀腿较长,浮阀全张后,阀盖与水平方向成一个
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适当的仰角。对于B 型导向浮阀,在操作中,除了从导向孔流出的气体推动塔板上的液体流动之外,从浮阀二侧流出的气体,还存在一个向前的分力。与A型导向浮阀相比,B 型导向浮阀对塔板上液体的推力明显增大。B 型导向浮阀塔板的主要特点:
(1)塔板上除含有A 型导向浮阀外,还含有适当配比的B 型导向浮阀(B 型导向浮阀塔板上B 型导向浮阀数与塔板上的浮阀总数之比,称为组合配比,以K 表示)。当液流强度较大或液体流路较长时,K 值适当增大;反之,K 值适当减小,以适应消除塔板上液面梯度的需要。
(2)在塔板二侧的弓形区与塔板上的中央区相比,弓形区内B 型导向浮阀所占比率较大,以满足消除塔板上液体滞止区的需要。
(3)当塔内部分塔板的液流强度较大,部分塔板的液流强度较小时(例如炼厂常压塔和催化分馏塔),可采用不同的组合配比,以适应不同的需要。
(4)B 型导向浮阀塔板,兼有导向浮阀塔板所具有的优点,克服了导向浮阀塔板所存在的缺点,具有更广的使用范围和更好的操作性能。
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B 型导向浮阀塔板在工业上的应用[10]
B 型导向浮阀塔板已在炼油和石化装置中的常压塔、初馏塔、稳定塔、催化分馏塔、焦化分馏塔、气分装置、乙二醇装置、醋酸装置、甲乙酮装置、氯乙烯装置、聚酯装置、环己酮装置等100 余塔内应用,均获得良好效果。例如洛阳炼油厂常压塔(Ф5000),在1995 年应用了导向浮阀塔板,最大处理能力按300 万t / a 设计,开车后,操作情况良好;1999 年,该塔需要扩产,采用了B 型导向浮阀塔板,最大处理能力按500 万t / a 年设计,改造后,处理能力大幅提高,轻油收率增加了2%左右,油品分割质量比也有明显改善,获得了显著的经济效益。再如B 型导向浮阀塔板在洛阳炼油厂宏力化工厂气分装置上应用,以代替原F1 型浮阀塔板,丙烯塔回流比由原17降为14,处理能力增加了80%,丙烯纯度达到99. 7%,取得了增产和节能的良好效果。
实验研究和工业应用表明,B 型导向浮阀塔板与导向浮阀塔板相比,具有更好的操作性能,处理能力约提高20%,塔板效率约提高10%,操作弹性约提高30%,用于汽液传质操作,可获得良好效果。
通过对新型塔板的研究与分析,板式塔的研究在今后一段时问内应主要进行以下几方面的工作:
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(1)在复合塔板的研究上应加大力度。目前的复合塔板主要是栅板与填料的复合,而筛板与填料的复合、立体喷射型塔板与填料的复合、浮阀塔板与填料的复合等也应该出现一些新的、性能更优良的塔板。
(2)提高塔的空间利用率。目前已有一些这方面的研究,如立体喷射型塔板,使传质区域向塔板空间发展;多降液管塔板和复合塔板大幅度降低了板间距,这些塔板都大大提高了塔的空间利用率,但应该看到这些塔板的板问仍然有很大的空间没有充分发挥作用,还有很大的潜力可挖。
(3)充分利用塔板面积,改善塔板上液流流动,状况。传统塔板的弓形区、安定区及边缘部分没有充分发挥作用;塔板上液流庇尽鼍呈活塞流或设计新的流动形式以减小返混,提高塔板效率。
当然,在进行以上工作的同时,也应该对板式塔的其它部件进行研究,如降液管、气体分布器、液体分布器、除沫器等。另外,也应对已经出现的这些新型塔板进行全面的比较,便于工程设计人员选用,让新技术尽早转化为生产力。
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