不良的液体初始分布,必然会造成塔效率的下降,在这方面进行了实验和理论研究,采用4种不同性能的液体分布器,对其等板高度( HETP)随液体流量变化进行研究。如图1所示,A分布器的HETP值是4个分布器中最小的,且随着液体流量的变化波动幅度小,说明其操作弹性非常好,为高效率液体分布器;B分布器HETP大于A,但小于C, D,且和A一样随着液体流量的变化波动幅度小,操作弹性大,为中等效率液体分布器;C分布器在低负荷下(鲍尔瓷环塔发挥出应有的效率。
新型鲍尔瓷环的应用对液体分布器性能的要求。随着新型鲍尔瓷环的开发,提出径向分布系数的概念。鲍尔瓷环径向分布系数越大,液体在鲍尔瓷环塔内横向流动能力越强,越容易形成自然流分布。当初始分布为大规模不良分布时,径向分布系数大的鲍尔瓷环能更快地将不良分布转换为自然流分布,降低对塔内传质效率的影响。由此可知,径向分布系数大的鲍尔瓷环在工业应用中更具有优势图2所示,随着鲍尔瓷环尺寸的增大,径向分布系数逐渐增大;而鲍尔瓷环结构越新,径向分布系数越小,其中拉西环的径向分布系数最大。研究了流体在塔内充分发展后,不同鲍尔瓷环所产生的壁流以及液体从壁面回流鲍尔瓷环中心的速度。发现装有新型鲍尔瓷环的鲍尔瓷环塔产生的壁流量非常大,而从壁面回流鲍尔瓷环中心的速率却很小。这表明在径向分布系数小的新型鲍尔瓷环中,流动的液体一旦经过充分流动到达塔壁便很难再返回主体区域。因此,新型鲍尔瓷环对大规模不良分布更敏感,更容易造成大量壁流,降低传质效率。这就对液体的初始分布提出了更高的要求,推动液体分布器的发展。
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