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双曲(SQ)型波纹填料是一种新型的规整填料,它的波纹结构不是传统的直线型而是特殊的弧形,这种特殊的结构使液膜沿填料片流下的时候不断更新,增加了气液湍动,促进了传质。
本文采用冷模实验对三种SQ型波纹填料(板SQ-250、SQ-500、SQ-800)和传统填料500Y的流体力学和传质性能进行了研究,流体力学的研究结果显示SQ型填料的压降会随着气速、喷淋密度以及比表面积的增大而增大,对于相同比表面积的填料,SQ-500的压降要低于传统填料500Y,操作范围要大于500Y。通过研究SQ型填料的传质性能得出同种填料在同一喷淋密度下HETP的值会随着气速的增大而增大,但增幅不大；在同一气速下,随着喷淋密度的增大传质效率增加,HETP的值降低。固定动能因子为0.8m·s-1·(kg·m-3)0.5,在实验喷淋密度范围15.29m3／(m2·h)≤L≤35.67m3／(m2·h),SQ-500的液相体积传质系数要比Mellapak500Y高出18.8％～38.5％,而且随着喷淋密度的增加,高出的百分比增大。L=25.48m3／(m2·h)时,SQ-500的传质性能要优于500Y。当0.552m·s-1·(kg·m-3)0.5≤F≤2.404m·s-1·(kg·m-3)0.5时,SQ-500液相体积传质系数Kxa的平均值为0.033,当0.760 m·s-1·(kg·m-3)0.5≤F≤1.910m·s-1·(kg·m-3)0.5时,500Y液相体积传质系数Kxa的平均值为0.021,前者要比后者高出57.1％。当0.552 m·s-1·(kg·m-3)0.5≤F≤2.404m·s-1·(kg·m-3)0.5时,SQ-500的HETP值要比500Y平均降低约40.5％。
本文将SQ型填料分别成功的应用在纺织化纤行业液液萃取塔、聚氯乙烯生产工艺中的清净塔和皮革行业的二甲胺废水处理系统精馏塔中,都取得了较好的效果。SQ型填料在纺织行业液液萃取塔中应用后,各项技术指标大幅提高:扩大了生产能力,产品质量和回收率都得到提高,延长了生产周期,减少了污染,节约了水资源,技改后每年可带来的经济效益近2097万元:SQ型填料在聚氯乙烯生产工艺中应用后,生产能力大大增加,并延长了催化剂寿命,副反应减少,产品质量得以提高,扩建后每年可得到的经济效益320万元；SQ型填料在二甲胺的废水处理系统中应用后,使二甲胺废水达到了工业废水排放的指标,且将处理后的水循环利用,减少了排放,节约了水资源,带来了一定的经济效益。