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新型垂直筛板塔塔板 New-VST
New-VST
(一)结构
新型垂直筛板塔塔板(New-VST)结构有多种形式:它是在塔板上开有升气孔(有圆形、方形、矩形孔等),孔上相应布置有各种形式的帽罩(如圆柱形、台柱形、矩形、方形、梯矩形见图1)并设有降液管。降液管的设置与普通塔板(浮阀、筛板、泡罩塔板)基本一样。New-VST.的特点主要体现在帽罩的构造上,其中最普通也是最典型的圆形帽罩(称为标准帽罩)。由罩体、顶盖、导向挡板组成,其材料可用碳钢、低合金钢或陶瓷。

图1 帽罩单元                                图2 气液流动接触状况

(二)操作原理

New-VST上气液流动接触呈喷射状态,其气液流动接触状态见图2。来自上一层塔板的液体从降液管流出,横向穿过各排帽罩,往帽罩底隙流入罩内,从孔板上升的来自下一层塔板的气体把液体拉膜,气流与液在罩内进行激烈的热质交换,而后两相流从罩壁的喷射孔沿水平方向喷射而出。气相和液滴在板滴间空间翻腾并分离后,气相升至上一层塔板,而各帽罩喷射出的液滴由于相互撞击,一些小液滴撞合变大,与原来的大液滴一起落到塔板上,其中一部分又被吸进帽罩再次被拉膜、破碎。其余部分随板上液流进入下一排帽罩或迂回于一个帽罩内外,最后经降液管流到下层塔板。气液流动接触状况可归纳为由以下连续四段组成:①托液拉膜段; ②破膜粉碎段; ③气液喷射段; ④气液分离段。这连续四段中均存在气液传质作用,尤其第④段更重要。帽罩中的拉膜并非均匀厚度的圆环膜,其厚薄很不均匀,很不稳定,近似“窝头”状。此“窝头”状膜的高度与厚度随气速变化,气速增加膜厚变薄,因而容易破碎,液滴粒度也较细小,在气相中分散得也更好,而且帽罩中气流与液滴冲撞以及喷出帽罩后在罩体外的翻腾也更加激烈。
() 技术性能
1)处理能力大
其气(汽)速可达普通塔板(浮筏、泡罩、筛板,下同)的1.5~2.0倍,这主要是因为它与普通塔板的气速上限为过量液沫夹带控制,而其帽罩结构决定了气液呈水平方向喷出,这就使它降低了液沫夹带量,也即可以提高其通过的空塔气速。另外,由于其操作弹性决定了进入降液管的液体几乎是清夜,因而降液管内液体停留时间大大减少,降液管体积可以减小,也即可以使塔板有效面积增加,使塔板的开孔率提高。

2)传质效率高
喷射态的操作通过帽罩内的气液激烈接触,使液体分散成细小的液滴和雾沫(此时液体为分散相,气相为连续相,这与传统塔板有质的区别。)从而大大增加了气液接触传质面积,并且由于表面更新快,可大大提高传质系数,提高传质效率。比普通塔板提高15%~20%。
3)压降小
New-VST塔板气(汽)相并不象其他工况操作的塔板那样,必须通过板上液层以克服其压头,而只需要克服被气体提升的那部分液体的重力。实践证明:被提升的液体厚度,要比板上液层厚度小许多,仅为板上液层厚度的几分之几。
4)操作弹性良好
与普通塔板相比,其板孔动能因子F0可在更大数值下正常操作,即操作上限(过量液沫夹带)动能因子大,因而操作弹性与浮阀塔板(公认的操作弹性最好的塔板)相当,甚至更好。操作弹性可达3~4以上。
5)操作条件适应性强
可适应于高压强与较低真空以及低液气比值下操作。在不同情况下,虽然液面波动范围大,但对板效率却影响不大。
6)防堵塞能力好
New-VST塔板的气流速度大。因此具有很强的自我冲刷清洗能力。工业应用已证明对有机物(如氯乙烯)自聚堵塞,具有很好的预防作用,且由于板开孔大,无升气管,又无其他遮拦,故对含固体颗粒的物料具有很好的适应性。
7)操作稳定性好
New-VST塔板从开孔启动到稳定运行时间很短,这与它具有良好的传质效率有关,且能持续稳定生产。

8)塔板间距小
一般情况可在300~400㎜范围,这是由于这类塔板的空间充分利用,塔板上不存在鼓泡层,液面较低且平稳,分离空间也不要求很大,这样就相应降低了设备的整体高度,节约一次性投入。
() 新型垂直筛板塔(New VST)与浮阀塔板(F1)相比,其特性
1、处理能力大,提高50%-100%左右
2、传质效率高,提高15%-20%
3、阻力小,降低约50%
4、操作弹性好,与浮阀塔(F1)相当
5、具有消泡性能,特别适用于易发泡物料处理
6、具有独特的防有机物自聚堵塞与悬浮固体粒子堵塞得能力

二、 立体连续传质塔板(LLCT)比New VST具有更优异的特性。
1、生产能力更大,再提高50%-70%左右。
2、传质效率更高,再提高5%-10%左右。
3、操作弹性更好,再提高35%左右。
4、压降(阻力)更小,降低35%左右。
5、雾沫夹带降低,下降≥80%。
另外,在处理易发泡物系、防有机物自聚堵塞与悬浮固体粒子堵塞的能力方面与New VST相同。

 
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