水洗塔设计开题报告(3)
3.3 筛板塔在工业中的应用
新型垂直筛板塔是由泡罩塔改进而成的，是一种喷射型的高效传质塔，其传质三步曲为：a、由下层塔板上升的气体经升气孔气流收缩静压降低，板上的液体靠本身的液柱静压及气流的吸力进入帽罩内与上升气流形成气流混合物进行本层塔板的第一次传质传热过程；b、气液混合物边进行传质传热边上升，升到罩顶后进行液体的表面更新，完成第二次传质；c、然后经帽罩筒壁上的斜开孔斜向下喷出，液体被分散成大量直径不等的液滴，形成大量的传质表面，在液层上部空间完成第三次传质过程后，液滴返回板上液层，气体继续上升至上层塔板。从上述工作原理可看出，本塔操作气速高、处理能力大，比浮阀、筛板塔高50%以上，比规整填料的处理能力也要大10～20%，其雾沫夹带量少，在参数与浮阀塔相同时，雾沫夹带是浮阀塔的1/40，所以饱和塔改造后彻底解决了饱和塔超负荷带水问题，体现了饱和塔的节能降耗作用[8]。
在烟气脱硫系统中，吸收塔是核心装置。湿式钙法脱硫技术工艺主要区别在吸收塔结构的不同，吸收塔主要有填料塔、单回路喷淋空塔、双回路喷淋塔、鼓泡塔等。填料塔由于结垢堵塞问题，已较少使用。目前，国内火电厂烟气脱硫喷淋塔系统的投资和运行费用仍处于较高的水平，究其原因主要在于两方面：一是引进的技术、设备费用较高；二是喷淋塔工艺的设计、运行上存在许多不合理的地方。而板式塔因其结构简单，清洗方便，价格低廉等优点，可以降低湿法烟气脱硫的成本[9]。，筛板塔脱硫效率可达到68％；随着进口S02质量浓度的增加，脱硫效率随之下降；且随着钙硫比的增加，脱硫效率增大。实验条件下，筛板塔以较小的液气比可以取得较高的脱硫效率，对降低湿法烟气脱硫成本有一定的意义[10]。
3.4 塔板的复合性能
在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进行了流体力学验算之后，确认所设计的塔板能在任务规定的气液负荷下正常操作。此时，有必要进一步揭示该塔板的操作性能，即求出文持该塔板正常操作所允许的气、液负荷波动范围。这个范围通常以塔板负荷性能图的形式表示。
雾沫夹带线表示雾沫夹带量ev=0.1kg(液)/kg(气)时的Vs-Ls关系，塔板的适宜操作区应在此线之下，否则将因过多的雾沫夹带而使板效率严重下降。此线可根据上述流体力学验算中雾沫夹带泛点率公式作出。
液泛线表示降液管内泡沫层高度达到最大允许值时的关系，塔板的适宜操作区也应在此线之下，否则将可能发生液泛现象，破坏塔的正常操作。
此线反映对于液体在降液管内停留时间的起码要求。对于尺寸已经确定的降液管，若液体流量超过某一限度，使液体在降液管中的停留时间过短，则其中气泡来不及放出就进入下层塔板，造成气相返混，降底塔板效率。
4 课题研究的内容
本文研究的内容主要包括总体方案的确定，材料的选择，各处压力计算，根据温度、介质、密度以及各阶段的设计确定塔体主要尺寸计算及布置和塔板主要工艺尺寸的计算及设计，塔板分布，溢流装置的计算和塔板流体力学验算。结构设计零部件的设计及选用，塔板效率以及如何调塔板效率，和强度和稳定性的校核。根据塔板的漏液线液沫夹带线和液泛线做图校核确定塔板的负荷性能。筛板虽然结构简单，但气液两相流动的规律仍有一些问题没有被认清，在设计和应用中还需要实验数据的关联和经验判别。这里主要介绍筛板结构、性能和工程界已经公认的设计方法。对一些筛板的改进型和实际应用中筛板类型的选取。