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实验室三塔器的串并联改造设计

文档名称:实验室三塔器的串并联改造设计
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上传者:hujintaovs
添加时间:2017/06/17
内容摘要:
石油和化工设备
56
技术交流
2013年第16卷
实验室三塔器的串并联改造设计
枥琪,徐涛,皮兴强,代茂林,龙霄,杨启明
(西南石油大学机电工程学院,四川成都610500)
[摘要]以实验室中的浮阀塔、填料塔筛板塔三个进行单独模拟化工生产实验的塔器为对象,通过改进设计,将它们连
接在一起,改成可以既可进行单塔实验,又可从事多塔串并联连续生产实验的设备,达到模拟石油化工连续生产的目的
实践证明,该三塔实验设备的改造取得成功,本实验的研究成果,尚未见到国内的有关报道,属我院首创。
[关键词]浮阀塔;填料塔;筛板塔;串并联;结构改造设计;电路控制
1研究背景
馏的任务时,可转至下一个塔器继续进行深度精
经调研,目前国内外各大学相关专业中,已馏,以实现充分利用原料、多生产高品质产品的
有进行单塔实验的设备,但据此进一步提升成为目的,如炼油生产中的常减压生产等。
可进行多塔器串并联实验设备的研究,还未见报2系统组成
道。我院过程装备与控制工程实验室原有三个塔
在开展塔设备实验中,发现原有的浮阀塔、
器(筛板塔、浮阀塔、填料塔)也只能单独进行筛板塔和填料塔(见图1),尽管能够独立进行模
精馏实验,实验过程中暴露出各塔器单独生产存
在一些缺陷和不足,实验过程现象单一,难以模
拟精馏实验的操作,但与石油化工生产现场的连
续精馏生产过程存在一定差距。为了改造现有的
拟现场的连续生产过程。若将三个塔器串并联在
塔设备实验装置,使之能够进一步模拟连续精馏
一起,就可以初步模拟石油化工现场的连续生产
生产过程,为此进行了三塔器实验设备的改进设
过程,即当一个塔器生产过程难以一次性达到精
计,并完成了改造工作。
浮塔
板塔
帝板塔
填料塔
图1实验室的三个塔器
图2实验室的三个塔器
2.1浮阀塔
塔内上升气体量的改变,浮阀能自动上下浮动以
浮阀塔在正常操作时,靠浮阀上下气体的调节阀片的开度,同时调节了阀孔气流速度,以
压差将阀片顶开,被顶开的阀片在液层中上下浮保持相对稳定。因此,在规定范围内,当气体的
动。气体呈小气流经液层鼓泡而出。塔板上的液
体除少部分从阀孔漏下外,大部分经溢流堰沿降作者简介:杨琪,女,四川简阳人,大学本科,西南石油大学机
液管流至下层塔板。这种塔板的操作特点是随着电工程学院过程装备与控制工程专业
第2期
杨琪等实验室三塔器的串并联改造设计
57
流速发生较大变动时,仍能保持良好的鼓泡状2.3筛板塔
态,使塔板具有较高的分离效率。目前浮阀塔已
塔内径D内=68m,塔板数NP=10块。塔
在石油化工企业中得到了广泛应用。
釜液体加热采用电加热,塔顶冷凝器为盘管换热
2.2填料塔
器。供料采用微计量泵进料。筛板塔板上分布有
塔内径D内=68mm,塔内填料层总高度均匀的小孔,经降液管从上层流下的液体进到筛
z=1.6m(乱堆),进料位置距填料层顶面1.2m板,气体(或蒸气)经筛孔分散鼓泡通过液层,
处,即精馏段填料层高为1.2m,提馏段填料形成的泡沫层是进行传质的主要区域。
层高0.4m。填料为不锈钢高效环,其尺寸为3串并联结构改造设计
Φ10X10mm。塔釜液体加热采用电加热,塔顶冷
参考石油化工生产中的连续精馏生产工艺过
凝器为盘管换热器。供料采用微计量泵进料。填料
程,通过对我室现有三个塔器的结构、功能、原
塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质理的分析,在开放实验工作过程中,开展了对这些
设备?填料塔液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料设备的结构改造设计工作,对三塔设备系统进行了
上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体
改进设计,画出了改造设计图纸,见图3,实现了
分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布将仅能从事单塔模扠精馏的原有塔设备,改造成为
后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料
既可以完成单塔模拟生产,又可进行多塔串并联模
表面上,气液两相密切接触进行传质。
拟精馏实验,改变了原有塔器实验设备存在的功能
单一的问题,开拓扩展了新的实验项目
浮阀塔系统
筛板塔系统
填枓塔系统

(
图3三塔器串并联结构系统示意图
该实验设备改造成功(见图3),改变了目
前实践教学环节购置的实验设备单一,不利于培
养学生自主创新思维与动手能力的现状,开拓了
现有实验设备的功能,以达到进一步提高实践教
学质量,为培养学生适应我国炼油化工生产的技
术发展需要,打下坚实的技术基础。通过本研究
项目的实施,加强了从事该研究项目的大学生自
主思维、自主创新和动手能力的培养,并进一步
提高了他们对石油化工生产技术的认识和对新技
术、新知识的综合应用能力。
本改造设计的完成,将原有实验设备只能进
行各塔器的单独工作,提升为可进行浮阀塔+筛板
图4正在进行的三塔器改造工作
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