规整填料在高压精馏条件下的传质性能
文摘 ：通过运用HTU-NTU的方法分析出应用于精馏条件下的Mellapak 250Y和350Y波纹规整填料在压力范围从0.3到2.0MPa的传质性能。这些数据是在全逆流正丁烷/正戊烷系统，0.15m直径的精馏塔内获得的。考虑到轴向返混作用，气相传质单元高度，HTUOG，被分成两部分。一部分代表没有返混的气相传质单元高度，特指HTU’OG，另一部分特指一个返混单元（HBUo）高度，可以解释为返混作用。通过测量正丁烷液相浓度剖面评估HTUOG。实验获得的HBUo在被分离的材料性质和当量直径的规整填料方面有相互关系。结果显示当压力从1.0到1.9MPa增加时HTUOG由0.12到0.34m。这表明在高压下规整填料的全部效率逐步下降并作为气相返混的结果。
关键词：传质，规整填料，返混，传质单元高度，高压
1简介
高压精馏是现代过程工业中十分重要的分离过程，例如炼油工业中轻烃的分离，石油化工中乙烯、丙烯等低碳烃类的分离，都是经过高压精馏完成的。高压精馏效率一般较在常压下有所降低，其中填料塔较板式塔下降更明显，故通常认为采用板式塔比较好。但规整填料由于其大通量、低压降等优点，已经开始涉及高压领域，因此对规整填料在高压下的性能需进行测定和研究
金属波纹板规整填料广泛应用于化工、石油化工等行业。20世纪70年代以来,由于他们的高生产量，低压力微量,较低的持液量，良好的分离效率，特别是和乱推填料相比，有着较少的扩大效果。一般而言，规整填料通常应用于低压力（容器）和大气环境归因于他们较高的生产力以及和不同类型的塔槽板数相比每单位塔高有着较好的分离效果[1]。例如，HETP（高度相当于一个理论板）为0.3-0.4米的常用保留Mellapak250Y规整填料已被Meier et al[2]（1977）和Billet和Mackowiak[3](1988)在真空条件下报道。对于板式塔，HETP大约0.8米。
理论上讲，一个典型的约1.0兆帕轻烃系统，填料对于高压精馏的应用，得益于伴随塔压预期增加的传质效率，导致塔高的降低。然而，观察到的传质效率总是比预期的低很多[4]。最近，Fracnonation研究学院公布了填料Mellapak250Y在异丁烷/正丁烷系统，本文来自辣%文,论'文.网，
毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324~9114找原文压力从0.7-2.7MPa(Fitz et at.[5])的测试数据。在0.7MPa时HETP是0.3米，而在1.1-2.7MPa，70%-80%的溢流下，HETP有0.73米高。尽管通过改善液体分配器[6]，其不良性能可以显著提高（HETP=0.35-0.4），但是轴向和径向的混合，通常被称为返混，被认为是在高压下产生的负面效应对分离效率的主要来源。Zuiderweg和 Nutter[7]报道出高压精馏中，#2.5Nutter环的低效率导致液体分布不均引起大规模的蒸汽返混。
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