《基于相界面调控的大型化高效立体复合塔板的研制与工业应用》

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该成果来源于973子课题(2005CB221204-5),主要应用于分离领域,为化工、环保、医药等分离过程提高生产能力和分离效率,降低能耗,实现节能减排提供技术支撑。  该成果从界面更新和空间相界面积两方面着手,针对不同的生产要求,提出了瞬时相界面最大化调控的理论。  基于界面更新调控,利用梯形垂直长条帽罩和与规整填料复合,开发了一种超大处理能力、高效率的NS倾斜长条立体复合塔板,与F1浮阀相比,气相通量提高1~2倍,降液管通过能力提高80﹪~100﹪,板压降降低30﹪以上,效率提高10﹪~30﹪。在茂名石化环氧精馏塔改造中,仅将原有塔板更换为NS倾斜长条立体复合塔板处理能力提高4倍,回流比由14下降到3.6,年增经济效益1.5亿元,节能600万元。在燕山石化环氧乙烷精馏塔和东明石化的MTBE共沸塔改造也证实了该塔板的优良性能。  基于相界面积调控,利用工字钢双层复合穿流筛板与规整填料的复合,开发了适合于塔器大型化的“全混级”、高点效率、低压降、大通量的NS高效穿流式立体复合塔板,正常操作空塔动能因子高达2.41,压降不大于1000Pa;相对于F1浮阀,处理能力提高70﹪以上,效率高达95﹪以上。  该成果创新点为:  (1)首次从界面更新和空间相界面积两方面着手,针对不同的生产要求,提出了瞬时相界面最大化调控的理论。  (2)通过界面更新调控,利用梯形垂直长条帽罩结构与规整填料复合,开发了一种超大处理能力、高效率的NS倾斜长条立体复合塔板,处理能力提高一倍以上,同时塔板传质效率提高25﹪以上。  (3)通过空间相界面调控,利用双层复合穿流筛板与规整填料的复合,开发出系列适合于塔器大型化的“全混级”、高点效率、低压降、大通量的NS高效穿流式立体复合塔板,处理能力提高70﹪以上,点效率高达95﹪以上。  (4)在系列“全混型”高效穿流式立体复合塔板基础上,建立了基于点效率的非平衡级模型,解决了现有精馏计算模型准确性差的难题,为将蒸馏学科从传统的凭经验、半经验过渡到依靠半理论以至理论提供了依据和支持。  该成果已授权实用新型专利2项,申请发明专利2项,已获中国技术市场金桥奖、第六届国际发明展览会银奖、第十八届全国发明展览会银奖和山东省技术市场金桥奖。  NS高效穿立体复合塔板技术凭借其优越的性能在下一步各化工企业的投建和扩量改造中将有巨大的市场,将会产生十分明显的的节能减排效果,对于缓解我国的能源危机和环境污染,促进企业提高生产效率和节约成本均将产生深远影响。

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