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        行業資訊

        精餾塔類型

        發布時間:2021-09-14 10:05:28 人氣:

        精餾塔按塔內件結構不同,分為板式塔和填料塔。20 世紀 70 年代前,板式塔的研究及應用處于地位。70 年代后,填料塔的研究取得了較大進展,填料塔與板式塔相比,具有壓降低、效率高、處理量大和持液量低等優點。

        1.1 板式塔
        1813 年,CELLIER 提出泡罩塔板,已有200 多年歷史。板式塔具有結構簡單、造價低等優點,特別適合于加壓和多側線采出的工藝流程[1],板式塔主要包括泡罩塔板、篩孔塔板、浮閥塔板和其他新型塔板。

        1.1.1 泡罩塔板
        CELLIER[2]提出的泡罩塔板,最早應用在釀造業,后來被推廣到精餾、吸收等單元操作中。泡罩塔板具有適用范圍廣、操作彈性大、不易堵塞和便于操作等優點;但是,泡罩塔板具有結構復雜、造價高、壓降大等缺點[3-4]。美國 Socony Mobil Oil Company[5]開發了一種新型的 S 形塔板,該塔板兼
        顧泡罩塔板的優點,但造價明顯低于泡罩塔板。研究者在條形泡罩塔板的基礎上開發出了槽式泡罩塔板,GUERRIERI 等[6-7]指出,槽式泡罩塔板具有壓降低,漏液少等特點,被廣泛應用在石油化工與精細化工中[8]。

        1.1.2 篩孔塔板
        19 世紀 30 年代,研究者開發出了篩孔塔板,并首先應用于釀造工業。但是早期人們對篩孔塔板的研究不充分,認為其操作不易穩定而未得到廣泛應用。直到 20 世紀 50 年代,人們對篩孔塔板的結構、性能進行了充分的研究,使篩孔塔板的應用日趨廣泛。隨著化學工業的發展,人們開發出了很多
        新型篩孔塔板。MD 篩板[9]是美國聯碳公司開發的用于高液量的氣液傳質元件。美國環球油品公司(UOP)在此基礎上又開發出了 ECMD、EEMD、VGMD 等[10]新型多降液管塔板。國內浙江工業大學開發的 DJ 塔板[11]是對 MD 篩孔塔板的改進,主要對塔板結構和流型作了改進,主要有 DJ-1 型、DJ-2型和 DJ-3 型 3 種型號。Linde 公司開發的導向篩 板[12]最早應用于空分裝置,之后開始用于乙苯-苯乙烯的分離裝置中,取得了顯著的效果。

        1.1.3 浮閥塔板
        20 世紀 50 年代,美國開發出了浮閥塔板,其兼有泡罩塔板和篩孔塔板的優點,具有生產能力大、操作彈性大和傳質效率高等優點[13],廣泛應用于石油、化學工業中。國內外開發了多種形式的浮閥,代表性的是美國 Glitsch 公司開發的圓形浮閥——V1 浮閥(國內稱為 F1 型)。美國學者 Nutter等提出了條形浮閥,國內學者在 Nutter 條閥的基礎上,開發出了很多新型條形浮閥,如 T 形條閥、L1形條閥及 HTV 船形條閥等。華東理工大學開發的導向條形浮閥[14],結合了導向篩板和條形浮閥的優點,能有效地降低塔板上的液面梯度和液體返混。

        天津大學開發的導向梯形浮閥[15]吸取了條形浮閥塔板、V 形柵板、固舌塔板和導向篩板的優點,可進一步改善塔板上的液體流動狀況。清華大學在 F1浮閥的基礎上開發出 ADV 微分浮閥[16],進一步提高了浮閥塔板傳質效率。天津大學和科學院沈陽金屬所共同研究開發了碳化硅泡沫浮閥[17],泡沫碳化硅使氣體以均勻的小氣泡穿過塔板,具有壓降低、漏液少及效率高等優點。Glitsch 公司開發的高性能 Superfrac 塔板[18],處理量較篩孔塔板和浮閥塔板高 20%~40%。鑒于浮閥塔板兼有泡罩塔板和篩孔塔板的優點,已廣泛應用于石油化工、氣分等 裝置.

        其他塔板
        除上述常規塔板外,科研人員還開發出了很多其他類型的塔板。如 Nutter 公司開發的固閥塔板[12],具有壓降小、抗堵塞等優點。CHUANG 等[19]將填料與篩板結合在一起,大大提高了塔板的傳質效率。徐崇嗣與 CHUANG[20]在此基礎上,將填料放置在塔板之間,塔板不設降液管,能使塔板的處理量提高 15%左右。李鑫鋼課題組[21]開發的螺旋噴嘴與塔板相結合的霧化概念塔板,具有傳質效率高和壓降低等優點。日本三井造船株式會社[22]開發的垂直篩板是一種全新的噴射型塔板,具有通量大、抗堵塞等優點。河北工業大學[23]在垂直篩板的基礎上開發出立體傳質塔板(CTST),廣泛用于化肥、石化、煤化工等行業的舊塔改造中,取得了巨大的經濟效益和社會效益。

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