文章标题：含碰撞式分离元件塔结构优化及水力性能研究

文章作者： 王念榕1，胡大鹏2，骆成松3，张哲1，于洋2，赵国安3，巨龙3，文韵豪1
关 键 字：碰撞式气液分离结构;CFD数值模拟;两相实验;分离效率;负荷性能图
文章摘要：大通量塔可以有效降低塔体直径,节约塔器制造成本,是塔器重要的发展方向。由于塔操作点一般位于雾沫夹带线以上,故提出一种结合高效气液分离方法的塔结构。利用CFD数值模拟方法,分析了新型碰撞式气液分离结构的原理,计算了结构参数对分离效果的影响并对其结构进行优化。基于CFD分析结果,搭建实验平台,研究新型塔水力学性能,结果表明:1)分离元件层数越多、横向间距越小、纵向间距越小,此碰撞分离元件的分离效率越好,但阻力降也越大;2)综合效率和压降以及空间利用率可知,元件层数为2,且横向间距与宽度比值为1.0,纵向间距与宽度比值为0.5时,整个碰撞分离元件的效果最佳;3)当气相流量为定值时,表明改变液相流量对塔板压降无显著作用,当液相流量为定值时,塔板各层压降与气体流量正相关;4)改变液体流量对漏液线及雾沫夹带线无明显影响,且操作范围较广。因此,与传统旋流塔相比,新型含碰撞式分离元件高速塔具有塔径小、处理量大、气液分离效率高及操作范围广等优点,能够大幅降低成本,提升空间利用率,应用前景广泛。