Выбор внутренних компонентов колонны: «тарелки с распылением» настолько популярны, как вы можете об этом не знать?

Thread Content

При выборе внутренних компонентов колонны: «тарельчатые элементы с форсированным потоком» сейчас так популярны — как вы можете об этом не знать? Новости от химического новостного портала 707: процессы передачи масс и разделения являются чрезвычайно важными в химической промышленности. Эффективность работы колонны напрямую влияет на энергозатраты в производстве, выход готовой продукции, её чистоту, производительность оборудования, а также на уровень выбросов в окружающую среду и т. д. Во-первых, это процесс с высоким энергопотреблением и высокими затратами; его доля в общем энергопотреблении химического завода составляет примерно треть, а иногда и больше. Статистические данные США показывают, что из общего объема энергопотребления в нефтехимической промышленности примерно 40–50% приходится на процессы ректификации и разделения. Если в процессе производства при разделении продуктов не удается достичь требуемых показателей, это может повлиять на выход продукта, привести к увеличению количества побочных продуктов, вызвать отравление катализатора, снизить качество продукта или привести к загрязнению окружающей среды из-за недостаточно чистых отходов. Классификация оборудования колонн. Оборудование колонн можно разделить на наполнительные колонны и пластинчатые колонны в зависимости от структуры внутренних элементов колонны. Процесс передачи вещества в таких колоннах делится на три основных типа: режим капельного орошения, режим пузырькового потока и режим распыления. При этом процесс передачи вещества в пластинчатых колоннах делится на две основные категории: режим пузырькового потока и режим струйного потока. Описание таблеток с пузырьковым режимом работы: к таблеткам с пузырьковым режимом работы относятся пузырьковые камеры, плавающие клапаны, ситовые пластины и т. д. Структура таких таблеток представлена на рисунке ниже: пузырьковые камеры, плавающие клапаны, ситовые пластины. Анализ характеристик передачи вещества при использовании таблеток с пузырьковым режимом работы: 1) степень турбулентности газовой фазы высока, уровень дисперсии велик, происходит быстрая замена поверхности. Степень дисперсии в жидкой фазе низкая, объем локальной жидкости в непрерывной фазе велик, а пути передачи внутри компонентных фаз длинны, что приводит к низкой скорости передачи. 2. Пенящаяся среда: сам процесс контакта в состоянии пузырьков приводит к образованию пузырьков, которые трудно разрушаются. В результате одновременно существуют газофаза и жидкостная фаза, что способствует замешиванию компонентов. Это снижает эффективность работы пластины; в серьезных случаях может произойти перелив жидкости. 3. Падение сопротивления увеличивается: газовая фаза в состоянии пузырьков должна преодолевать гидростатический слой на пластинах колонны, в связи с чем сопротивление очень велико. 4. Легко покрывается или забивается твердыми веществами и веществами с высокой вязкостью; имеет слабую стойкость к засорению ； Введение в тарельчатые колонны с форсированным потоком 1. Процесс передачи массы в тарельчатых колоннах с форсированным потоком: газ входит в камеру под крышкой за счет сужения потока через отверстия в тарельках; жидкость попадает в камеру через щели в нижней части крышки тарельек. Газ поднимает жидкость, находящуюся в камере, после чего она проходит через процессы растягивания, разрыва и разрушения, прежде чем удариться о верхнюю часть крышки. После столкновения газ и жидкость вырываются горизонтально через боковые отверстия крышки; капли жидкости падают обратно на противоперегонную пластину, а газ поднимается к следующей противоперегонной пластине. Во-первых, внутри камеры происходит интенсивное столкновение газа и жидкости, а также турбулентное смешивание, что обеспечивает процесс передачи вещества. Затем выброс газа и жидкости способствует ещё одному процессу передачи вещества. В этом процессе кинетическая энергия газа приводит к тому, что жидкость переходит из состояния непрерывной фазы в состояние дисперсной фазы, в результате чего образуется большое количество капель жидкости. Мы называем этот процесс процессом передачи вещества в состоянии эжекции. 2. Анализ особенностей массообмена на тарельчатых элементах в режиме распыления: большая площадь границы фаз: в режиме распыления жидкая фаза превращается в дисперсную фазу, образуя большое количество мелких капель, что обеспечивает достаточное количество границ фаз для процесса массообмена между газом и жидкостью, в результате чего скорость массообмена **увеличивается**. Это также является главным отличием его от процесса передачи вещества в состоянии пузырьков: в процессе передачи вещества в состоянии пузырьков жидкая фаза представляет собой непрерывную среду, а количество границ между фазами относительно невелико. Расстояние, которое проходят молекулы в жидкости, невелико: когда жидкая фаза разделяется на множество мелких капель, расстояние, которое преодолевают молекулы внутри фазы до границы с другой фазой, **сокращается**, время их перемещения уменьшается, что снижает сопротивление передачи вещества между фазами. Высокая эффективность использования пространства на таблетках: процесс контакта газа и жидкости происходит в результате подъема внутри кожуха и выпадения снаружи его; объем пространства, необходимого для процесса передачи массы, велик, а время пребывания субстанций в этом пространстве длительно. 70% пространства на таблетках может быть использовано для процесса передачи массы. Быстрая обновляемость интерфейса: капли дисперсной фазы и газ движутся с высокой скоростью и сильно сталкиваются друг с другом, что ускоряет обновление поверхности капель и увеличивает скорость передачи молекул. 3. Преимущества тарелочных конвертеров в режиме распыления file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEE.tmp.jpg Высокая производительность: по сравнению с поплавковыми клапанами типа F1, производительность может увеличиться на 20%-50% ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEF.tmp.jpg Высокая эффективность: для различных систем передачи веществ эффективность превышает эффективность поплавкового клапана F1 на 10%-20% и более ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DF0.tmp.jpg Давление при сжатии снижено: на 20% и более ниже, чем у обычного поплавкового клапана F1 ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E00.tmp.jpg Высокая устойчивость к нагрузкам: даже при высокой нагрузке сохраняет нормальную работу ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E01.tmp.jpgВысокая стойкость к засорению: может обрабатывать материалы, содержащие твердые частицы и склонные к самовоссоединению, что позволяет увеличить срок службы устройства ； Обладает способностью устранять пузырьки: особенно подходит для обработки материалов, склонных к образованию пузырьков, таких как file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E02.tmp.jpg ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E03.tmp.jpg Струя жидкости, выходящая из крышки, имеет направленность: это позволяет снизить обратный поток жидкости и градиент уровня жидкости, тем самым повышая эффективность процесса передачи веществ. 4. Технология патентованных распылительных преград. 1. Новая вертикальная ситовая пластина (New-VST). New-VST — это результат научных исследований Хэбэйского технологического университета; она широко используется в химической промышленности. Подходит для режимов работы с низким соотношением жидкости к газу. Эта технология была удостоена первой премии города Тяньцзинь за выдающийся вклад в развитие науки и техники. 2. Радиальная боковая направляющая форсунковая пластина (CJST) — это высокоэффективная пластина, разработанная на основе New-VST. Обладает отличной адаптивностью к режимам работы с большим диаметром башни и высокой нагрузкой газо-жидкостной фазы. Эта технология в 2005 году получила поддержку в рамках **Фонда инноваций Министерства науки и технологий. 3. Пластинчатые элементы с низким сопротивлением потоку — эта технология хорошо подходит для систем снижения давления, в процессах передачи массы, сопровождающихся охлаждением, для процессов реактивной дистилляции, а также для процессов передачи массы, при которых образуются самовоссоединяющиеся вещества. 4. Пластинчатые элементы с технологией мембранного распыления без обратного смешивания (MPⅠ,Ⅱ,Ⅲ) – это новый продукт, разработанный на основе пластинчатых элементов с низким сопротивлением для распыления. Основная цель этой технологии – устранение проблемы снижения эффективности пластинчатых элементов из-за обратного смешивания. Подходит для режимов работы с большим соотношением жидкости и газа, а также для процессов разделения систем с склонностью к засорению. Эта технология в 2009 году стала проектом, получившим поддержку **Фонда инноваций** Министерства науки и технологий. Пластина-выпускная колонны с разделением потока без обратного смешивания (PFST) использует наличие пластин для разделения потока, что позволяет разделить жидкую фазу на слой бедной жидкости и слой богатой жидкости. Достигнуто отсутствие обратного смешивания, задержки и смещения потока на таблетках. Система опускания жидкости имеет прямоугольную подвесную конструкцию, которая способствует удержанию жидкости и снижению образования пузырьков, тем самым сокращая обратный поток газовой фазы. Эта тарелка особенно подходит для систем с большим объемом жидкости и склонных к пенообразованию. Благодаря своим техническим преимуществам, форсуночные тарелки нашли широкое применение во многих отраслях промышленности, таких как коксохимия, нефтепереработка, природный газ, газификация угля, тонкая химическая промышленность, производство метанола, минеральных удобрений, хлор-щелочной промышленности и фармацевтика. Это принесло значительную экономическую и социальную выгоду.