折流板式除沫器技术分析与应用_魏化中
冷凝器折流板的设计与竖向布置
冷凝器折流板的设计与竖向布置赵新岭【摘要】在化工生产中冷凝器是一种常用设备,其工作原理与普通换热器大致相同,但又有其特殊性,往往因为内部折流板设计或设备竖向布置不合理,导致使用效果不佳.最重要的是折流板下部要留有液体流动缺口,卧式冷凝器还要倾斜放置,使冷凝下来的液体能够及时流出来.本文给出了冷凝器内部折流板设计和设备竖向布置的注意事项,分析了几个设计失误的工程实例,给出了一个最佳工程实例.%As a common equipment in chemical production,condenser has roughly the same working principle as ordinary heat exchangers,but it also has unique features.The condenser often does not work well due to unreasonable design or vertical arrangement of the inner baffle plate. It is essential that there should be some space for liquid flow on the lower part of the baffle plate and the horizontal condenser should be laid in an inclined manner so that the condensate can flow out timely.This paper presents tips on the design and vertical arrangement of baffle plate inside the condenser by analyzing several improper designs and presenting an excellent example.【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2018(056)002【总页数】3页(P57-59)【关键词】冷凝器;折流板设计;竖向布置【作者】赵新岭【作者单位】河南省中原大化集团有限责任公司,河南濮阳 457004【正文语种】中文【中图分类】TK172在化工生产中经常用到冷凝器，虽工作原理与普通换热器大致相同，但是又有其特殊性，可是在工程设计中往往因为忽略了其特殊性，把它当作普通换热器来对待，而产生设计失误，致使其使用效果不佳。
折流板脉冲萃取柱的结构参数对孔收缩因子的影响
折流板脉冲萃取柱的结构参数对孔收缩因子的影响第21卷第6期2005年i2月化学反应工程与工艺ChemicalReactionEngineeringandTechnologyV ol2l,No6Dec.2005文章编号:10017631(2005)06--052106折流板脉冲萃取柱的结构参数对孔收缩因子的影响吴伟景山王悦云吴秋林(清华大学核能与新能源技术研究院,北京102201)摘要:利用吹气法研究了折流板脉冲萃取柱的结构参数(板间距,柱径和板开孔率)对预测摩擦压降模型中孔收缩因子co的影响.研究结果表明:当实验体系为硝酸溶液时,Co值随柱径,板间距和板开孔率的增加而减小;当实验体系为30三烷基氧膦一煤油溶液且柱径不大于0.05m时,Co值与脉冲雷诺数R,和板开孔率有荚,与板问距无关,而当柱径为0.1m时,Co值与板间距和板开孔率有关,而与操作参数R"无关关键词:折流板脉冲萃取柱;板开孔率;柱径;板间距;孔收缩因子中图分类号:TQ028.32TQ051.8+3文献标识码:A脉冲萃取柱运行中两相流界面,两相密度及分散相存留分数的在线测量是保证脉冲萃取柱正常操作的重要手段.特别是存留分数的在线测量,是调节和控制脉冲萃取柱操作的必要条件_lI引为了实现分散相存留分数的在线测量,陈靖[3],傅蓉等人在传统压差法基础上设计了新型吹气探头,在喷嘴板脉冲萃取柱中建立了在两相流比为1:1条件下吹气法在线测量分散相存留分数的标准方法;王悦云等在50mm,板开孔率为239/6的折流板脉冲萃取柱中,根据压差法求得分散相存留分数的原理,不仅验证了陈靖_3提出的流比为1:1时标准测量方法适用于折流板脉冲萃取柱,而且指出了当两相存在流速差时,时均摩擦压降△PJr对存留分率的影响是不可忽略的,结合Noh_5和鲍晓军_6]时均摩擦压降计算公式,≈(试验验证了在两相流动条件下时均摩擦压降,可以通过式(1)来计算并且指出了操作条件对式(1)中的孔收缩因子C.有很大的影响.而王悦云等仅研究了5O,板开孑L率为23%的折流板脉冲萃取柱中板间距对c.值的影响,而折流板的开孑L率和柱径D对C.值的影响规律还未考察,因此,本工作选用为23时D分别为38,5O和lOO折流板脉冲萃取柱来研究D对C.值的影响,同时在5O折流板脉冲萃取柱中分别为17%,239/6和3O9/6条件下来研究对C.值的影响,旨在寻找C.值在折流板脉冲萃取柱中的放大规律,实现其分散相存留分数的在线测量.1实验设备与实验方法实验设备主要由折流板萃取柱(1),气体脉冲发生系统(20~22),两相料液输送系统(9～19)和压降测量系统(5～8)三部分组成,如图1所示.萃取柱柱体为玻璃管,折流板的板型及安装方式如图2和3所示.折流板脉冲萃取柱结构参数如表1所示.气体脉冲系统主要由气源(20),旋转阀(21),脉冲腿(4)组成,通过调节旋转阀(2i)的转速来控制脉冲频率/,而脉冲振幅/l是通过调节压缩空气的气量来实现的.实验中柱压降通过吹气法来测量,液体流量通过转子流量计来确定.收稿日期:O5—06—30:修订日期:2005一l1.1)3作者简介:啦山(1969)..副研究员.通汛联系人Ena522化学反应工程与工艺2005年l2月图i实验流程图Fig.1SchematicDiagramoftheDiscsandDoughnutsPulsedDxtractlonColumn1-column;2,3-settler;4-pulsationleg;5-pressuretransducer;6-computer;7-toppurgeprobe ;8-bottompurgeprobe;9-wateroutletvalve;10一wateroutletrotameter}l1-waterfeedtank;12一waterinletvalve}13一waterinletrotameter;14一solenoidvalve;15一waterpump;l6organicinletvalve;l7-organicinletrotameter}18一organicvalve;19一organicfeedtank;20一pressurizedair;21一rotaryvalve;22一freeair图2折流板板型图3折流板安装方式Fig.2SchematicDiagramoftheColumnFig.3SchematicDiagramoftheDiscsandDoughnut s袭1折流板脉冲萃取柱结构参数Table1StructureParametersoftheDiscsandDoughnutsPulsedExtractionColumn选用lM硝酸溶液[与3()三烷基氧膦(TRP())煤油溶液平衡过的]和309/iTRP()一煤油溶液(与lM硝酸溶液平衡过的)两种溶液分别代表水午f1与有机相,其性质见表2.第2I卷第(;期伟等.折流}反J}j:冲萃取柱的结构参数对扎收缩的影响523表2溶液性质Table2PhysicalPropertiesoftheSolutionSystem当用硝酸溶液进行试验时,储槽(11)中的硝酸溶液经磁力泵(15)加压后,通过转子流量计(13)计量由上扩大段加入萃取柱中,在柱中由上向下流动,阀f-I(9)用于调节流量,经转子流量计(1o)中计量后重新回到储槽(11)中.当采用3O~TRPO一煤油体系时,储槽(19)中的有机相通过磁力泵(18)加压,经过转子流量计(17)计量后由萃取柱底部(3)加入柱中,向上流经萃取柱后由上扩大段(2)溢出,重新回到储槽(19)中.实验中的操作参数范围见表3.实验内容包括:在脉冲条件下1)单相流时C.随柱结构参数的变化规律;(2)两相流时模型计算的时均摩擦压降与试验结果比较.2实验结果与讨论2.1板开孔率gr对孔收缩因子C.的影响对于硝酸溶液,对C.值的影响如图4所示.可知:在本实验范围内,C.值随增加而减小,当和h相同时近似为常数,即A对C.值的影响可以忽略.当h不同时,对C.值的影响见表4,可知:C.值随着h增加而减少,这结论也与王悦云等[5]人在一23时的结论是一致的.对于3O9,6TRPO一煤油溶液体系,由于不锈钢折流板浸润性影响,使得板间距h对C.值影响减弱,而AO.1的影响却显着,实验结果如图5所示,可知:当不同时,C.值随AO.1增加而增大,并且随增加而减小,即对C.值的影响规律与硝酸溶液的是一致的.这与王悦云等人的研究结果一致.图4硝酸溶液中不同d时A对C.值的影响FigIRelationBetwt-erl('.anc11(fJwithDifferent口forIINf),S()II.Irion表3实验操作参数范围Table3OperationParametersUsedintheExperiment表4硝酸溶液中h不同时对c.值的影响Table4EffectofonCoatDifferenthforHNO3Solution图53O%TRPO一煤油溶液中Re对c_值的影响Fig.5RelationP~etweert('1and1,5fl1.tDifferentcyfur3OTRP().KeroseneSolLl『iI1[/52【化学反应工程与工艺2.2柱径D对孔收缩因子C.的影响图6中给出了D分别为0.038,0.05,0.1I"11,d为23,h分别为0.24,0.32和0.40时,C.值与A的关系.可以看出:当D分别0.038,0.1111时,c.值和^的关系与图,I中D为0.05rll 时是一致的,即C.值随h的增加而减小;而当h相同时,C.值随D的增加而减小,这就是无机相C.值的放大规律.D分别为0.038,0.05,0.1111,h分别为0.24,0.32,0.40时,C.值与Rea,的关系见图7.可知:当D为0.038nl时,C.值随R增加而增大,这与D为0.05111时规律相同,且D分别为0.038,0.05m时的C.值是重合的,并遵循同一个关系式;而当J_)为0.1111时,Reaf对C.值的影响可以忽略,接近于HNO.溶液的规律,即h对其的影响显着.这是因为随着D的增大,由图2和表1可知折流板的板间距和孔径也随之增加,在一个折流板单元内漩涡发生的空间足够大,使得由于浸润性造成的有机相粘板对流型的影响减弱,此时板间距的影响规律也就同水相一致了,这就是有机相C.值的放大规律.图6硝酸溶液中不同D时A对c.值的影响Fig.6TheRelation]BetweenCoandAwithDifferentDforHNO3Solutionat一23%图7TRPO一煤油溶液中不同D时Re对c.值的影响Fig.7TheRelation]BetweenCoandReAfwithDifferentDfor30TRPO—KeroseneSolutionat=232.3孔收缩因子C.关联式当实验体系为硝酸溶液时,因不锈钢折流板对硝酸溶液不浸润,柱结构参数(D,h和)对C.值有显着的影响.将C.值与D,h和等参数进行回归,得到关联式:C0=0.049D一.?.h.?.一.?(2)其中,0.038111≤D≤O+l0i"11,0.24≤^≤O.40,0.17≤≤O.30对于3OTRPO一煤油溶液体系,当柱径D为0.038,0+05111时,C.值与尺和有关,与h无关;当D为0.1i"11及为23%时,Co值仅与h有关,而与操作参数尺,无关,因而对的关联可分为两部分,即当0.038m≤D≤O.05m时,Co—O.043ReAf~"250._ (3)其中0.24≤^≤0.40,0.17≤≤0.3O,700≤Re≤1800当D一0.10i"11时,C0—0.39h¨(4)其中0.24≤^≤0.40,d一0.23.2.4两相流动验证根据王悦云提出的试验方法,测最两相流动时的摩擦压降值.此时当水相连续时,把式(2)和式第2【卷第6期吴伟等.折流扳脉冲萃取柱的结构参数对孔收缩因子的影响525 (1)结合计算出摩擦压降值,并与试验测量的摩擦压降相比较,如图8(a)所示;而有机相连续时式(3)及(4)和(1)的预测结果与试验结果如图8(b)所示.由图8可知:两者相符较好,相对误差在士lo%2:内,说明式(2),(3),(4)和(1)相结合,可用于预测折流板脉冲萃取柱的摩擦压降值.一!盘}-司010020()30()4f1050()611070()80()I)f)()△州,/Pa\司01002003(104O050OJo7(Jo80《)9O0△Prrxp/Pa图8摩擦压降测量值与计算值的比较Fig.8ComparisonoftheFrictionalPressureDropbetweenExperimentalDataandCalculate done(a)forHNO3Solution(b)for30%TRPO—KeroseneSolution3结论a)当实验体系为硝酸溶液时,在相同折流板脉冲萃取柱结构条件下,A对其无影响.在D相同时,C.值随h的增加而减小,随的增加而减小;当h和一定时,C.值随D的增加而减小.b)对于3OTRPO一煤油溶液体系,当D为0.038,0.05m时,C.值与Re,和有关,与h 无关;当D为0.1m时,c.值与h和有关,与操作参数R,无关.c)将C.值与其影响因素关联建立经验关联式,实验证明了可用于预测折流板脉冲萃取柱中的摩擦压降值.参考文献:^——冲程,m——振幅=A/2,Co——孔收缩因子D——柱径,mD.…一折流板直径,m——折流板孔径,m,——时均摩擦压降.PaRl/——脉冲雷诺数.—2u_]A_'p—D△"一两相流速速率差,m-su一...流体流速.m?s一符号说明l,'——脉冲频率.Hz…一有效柱高,1"12H——板间距.mh——板间距参数,/DL——两相流比,分散相体积;连续相体积"——板数P一密度,kg?m一.口一板开孔率,一～角频率=2l,.Hz一一粘度,Pa?sl陈靖.吴秋林.徐世平,3o%FRPO一煤油一硝酸体系脉冲荦取柱中的水力学特性.清华大学(自然科}版).2:-∞,4(J(6);【jl (91)ChenJ.WuQ【..XuSP.Hydrodyn~lfllcCharacteristics()f3()TRP()Krosenel,NitricAcidSolution…Ie 【jI':xtraction㈣伽o㈣o526化学反应工程与工岂2005年l2月ColUrrtn.J['singhuaUniversity(Sci&Tech)?2000,10(6):9卜一94徐世平.傅蓉.陈靖.脉冲革取柱rIJd-.#醇一酸作系流体J学性能研究.恢科.l二羁?2000?2o(4):360--366XuSP.FuR.ChenJ.HydrodynamicCharacteristicsof,r()clanol/NitricAcidSolutioninPulse dColumn.ChineseJournalofNuclearScienceandEngineering,2000,20(4):360~366陈靖,徐世平,吴秋林.吹气法在线测量脉冲荦取柱参数研究.原予能科学技术,2001,35(B05):344OChenJ,XuSP.WuQL.On.1ineMeasurementofPulsedColumnParametersbyAirPurge.Ato micEnergyScienceandTechnology.2o01?35(B05):34～40傅蓉.TheOn.1lneMeasurementandControlStudyofthePulsedExtractionColumn:[学位论文].北京:清华大学?2002NohSH.CocurrentExtractioninaReciprocatingPlateExtractionColumn:Edissertation].H amiltol1.Canada:McMasterUniversity+1981鲍晓军,王蓉,陈家镛.压降法测量往复振动筛板萃取柱内分散相的滞存牢.高校化学工程,1994,8(3):230～236BaoXJ,WangR,ChenJY.EstimationofDispersedPhaseHoldupintheReciprocatingPlateE xtractionColumnfromPressureDropMeasurements.JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversities.1994,8(3):2 30～236StudyontheEffectofStructureParametersofDiscs andDoughnutsPulsedExtractionColumnonOrificeCoefficient WuWeijingShanWangYueyunWuQiulin (InstituteofNuclearEnergyandNewEnergyTechnology.TsinghuaUniversity,Beijing102201,China)Abstract:Effectsofstructureparametersofdiscsanddoughnutspulsedextractioncolumn,su chasthedistancebetweenthepacking,packingfreeratioandcolumndiameter,onorificecoeffic ientC0werestudiedbyairpurgemethodforHNO3solutionand3Otrialkylphosphineoxide(TRP O)一kerosenesolution.ExperimentaIresultsshowedthatorificecoefficientCodecreasedwithinc reasing oftheabovethreestructureparameterswhenthecontinuousphasewasHNO3solution.When thecontinuousphasewas30%TRPO—kerosenesolution,CothevaluedependedonpulseReynolds numberReAfandpackingfreeratiobutinfluenceofthedistancebetweenthepackingcouldbe neglectedwhencolumndiameterwasnotlargerthan0.05m.However,influenceofthedistan ce betweenthepackingandpackingfreeratioonCowasdominantandeffectofRe,wasneglected whencolumndiameterwas0.1m.Keywords:discsanddoughnutspulsedextractioncolumn;packingfreeratio; columndiameter;distancebetweenthepacking;orificecoefficient十}斗}_{?}_{?}斗}斗}{.}斗}斗}斗}_{-}_{-卜;-}_{-H?}_{?}_{?}_{?}_{?}{?}{?}{?}{.}_{?}斗}斗}_{?}斗}斗}斗}?}斗}?}{?}¨{.}斗}斗}_{?}斗}斗}斗}斗}_{?}斗}斗}斗}开发用于烃类选择性氧化的纳米金催化剂一种用于烃类选择性氧化的纳米金催化剂,有助于氧原子插入不饱和烃,用环己烯,环辛烯和苯乙烯验证了该工艺.通过添加微量铋可以得到调节,但其机理尚未知晓.此催化剂可在无溶剂的条件下进行反应,仅采用氧作为氧化剂,以使环境污染比采用氯气的工艺小,生产成本比采用有机过氧化物的工艺低.如果可以采用来自空气的廉价和清洁的氧有效地进行烃类选择性氧化,化学工业将发生变革.摘自美CW.,NOV.9,200523456。
多效蒸发器二次蒸汽折流板除沫器设计缺失实例分析
关于企业多效蒸发器二次蒸汽折流板除沫器设计缺失实例分析诺卫能源技术（北京）有限公司客户告知我方说其近年来承接了几个多效蒸发器MVR二次蒸汽折流板除沫器设计的私活。
其中例举一个他们完成并提供给企业业主的折流板除沫器动力学设计计算数据实例，供大家讨论其设计过程存在的主要问题，以便大家在类似项目中找准技术要害进行把握。
这是一件铵盐MVR多效蒸发浓缩结晶器二次蒸汽除沫分离器设计。
业主提供的数据如下：1、二次蒸汽流量，4t/h，物质为水蒸气；2、二次蒸汽液滴液沫夹带量为总量1%~2%，液滴密度为985kg/方；3、工况压力为50kPaA；4、工况温度为85℃；5、操作弹性70%-135%；6、提示：二次蒸汽携带的液沫含铵盐，易于结晶析出，要求液沫分离效率达到95%以上。
处理后的二次蒸汽直接进入压缩机。
下面附图是其提供给业主的工艺分离计算书：从业主提供的基础工艺数据信息看，二次蒸汽工艺数据及体系物性数据不够完整，比如气相在真实工况下的压缩因子、工况下气相密度、气相粘度、液相粘度、表面张力等，业主无法测得真实数据。
业主解释说，要求客户在专业设计计算平台上结合从事过的类似铵盐蒸发除沫器成功业绩经验数据，予以补充。
也可以检验考查技术方的业绩经验和真实设计计算能力水平。
大家现在以专业动力学分离技术角度来看看该高校的分离工艺计算书数据：1、关于气相密度，高校提供的计算数据为0.40178kg/m^3。
而应业主要求，诺卫能源技术公司作为专业动力学分离技术公司通过其动力学分离国际精准设计计算系统平台得到的工况下的气相真实密度为0.019Ib/ft^3, 即0.3046kg/m^3。
两者密度差距这么大，气相体积流速差距必然大。
必须找到原因。
接到反馈，从事国际工程任务设计的该动力学分离技术公司反复检查自己的国际权威认证的精准设计系统平台并调取以往为国外计算的同类项目数据对比后，确认没有问题。
继而反推该高校密度数据，得到100%工况气相体积流速2.76547m^3/s，即9955.7m^3/h。
旋流板式除沫器的工艺设计
(14) 每个溢流口的面积 A YI
AYI = AY/ n
(12)
式中 , A YI为每个溢流口的面积 , m2 ; n 为溢流
口的个数 。
(15) 溢流管的选择和主要尺寸的确定
圆形溢流口的直径 b :
当 b ≤50mm 时采用圆形溢流口为宜
b = [ AY/ (01785n) ]015或
b = [ AYI/ 01785 ]015
4 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计 2005 ,15( 1)
图 2 旋流板式除沫器叶片结构图
线段 AC , 则 ∠ACB 为锐角 。
A1 内向旋流板 ———叶片外端的锐角朝上
B1 外向旋流板 ———叶片外端的钝角朝上
0125DX ≤Dm ≤014DN
(3)
式中 , Dm 为盲板直径 , m 。
(6) 计算穿孔面积 A0
按上述的初值 Dx 、Dm 计算 :
A0 = (π/ 4) (D2x - D2m) {sinα- 2mδ/ [π (Dx + Dm) ]} (4)
式中 , A0 为穿孔面积 , m2 ; α为叶片仰角 , 叶 片仰角选择范围 : α = 2215°～ 30°, 一般选α =
图 5 钝角叶片示意图
叶片仰角α= ∠CDC′, C′点是 C 点在与盲板 同一水平面上的投影点 , C′D ⊥AB 且交于 D , 故 C′D 的距离可由ΔCDC′求得 , 因 CC′= Hz (罩 筒高) α= ∠CDC′, ∠CC′D = 90°, 所以 C′D = Hz/ tgα。
当已知 Hz 和α时可计算求得 C′D 值 。求得 C′D 的距离 , 以此就可做 AB 的平行线交图中大 圆于 C 点 , 则近似三角形 ACB 就是求得之叶片 。
折流板去除流体中气泡的原理
折流板去除流体中气泡的原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：折流板是一种常用的流体处理设备，其主要功能是去除流体中的气泡。
在许多工业生产现场，流体中常常存在着气泡，这些气泡会对生产过程产生负面影响，影响流体的稳定性和流动性。
采用适当的方法去除流体中的气泡显得尤为重要。
本文将从折流板去除流体中气泡的原理进行详细介绍。
我们来了解一下折流板的结构和工作原理。
折流板通常由一系列平行设置的细小平板组成，这些平板之间设有一定的间隙。
当流体通过折流板时，由于平板的作用，流体将发生多次的受阻和变向，这种受阻和变向会使流体的速度减缓，并且会形成旋涡和湍流。
在这样的环境下，气泡会因为受力的影响而被“挤压”、“拉伸”，从而分解为更小的气泡或者被完全消除。
折流板上的平板表面也会对气泡的去除起到一定的促进作用，气泡会在平板表面产生压力差，从而加速气泡的破裂和消除。
折流板通过增加流体的阻力和湍流程度，有效地提升了气泡的去除效率。
在传统的物理方法中，往往采用机械振动、器械过滤等方式去除气泡，但这些方法不仅效率低下，而且容易受到气泡大小和液态性质的影响。
而折流板通过增加流体的阻力和湍流，有效地克服了这些问题，提高了气泡的去除效率。
通过合理设计折流板的结构和布置方式，可以实现对不同大小和形态的气泡进行高效去除，从而保证流体的稳定性和流动性。
折流板的去泡效果还受到流体流速、粘性、密度等因素的影响。
一般来说，流速越快、粘性越大、密度越小的流体，气泡的去除效果会更好。
在实际应用中，需要根据具体的流体性质和操作条件来选择合适的折流板结构和参数，以实现最佳的气泡去除效果。
折流板通过增加流体的阻力和湍流程度，结合平板的作用和表面效应，有效地提高了流体中气泡的去除效率。
在很多工业生产过程中，折流板已经成为一种常用的气泡去除设备，为生产过程的稳定性和产品质量提供了有力的保障。
随着科学技术的不断发展，折流板的设计和应用将会进一步完善和推广，为工业生产带来更多的便利和效益。
电气自动化技术在机械混合折板絮凝平流沉淀池中的应用答辩ppt
并建立了一套由电力保护和信号保护两部分组成的防雷系统。
（2）自动控制系统对工艺流程中的具体设备控制要求
(a)进水阀门和返泥水泵在启动和关闭过程中是自动的。
(b)为了达到充气的需要，采用了一种自控装置，对充气期的进气阀门进行开关控制。
(c)滤水装置：滤水装置是此过程中的一个重要装置，滤水装置的运转需要采用变频调速装置，变频调速装 置的调速和调速由生产厂商负责。
350 146
70
332
40
484
114
出水
280 116
50
332
40
484
114
去除率 20% 20% 29% 0% 0% 0%
0%
进水
280 116
50
332
40
484
114
出水
50
15
15
10
0.8
18
2
去除率 82% 87% 90% 97% 98% 97%
98%
6.自控系统启动及管理
（1）自控、仪表系统
基于现有的电气自动化技术，设计了一个可靠、高效的电气自动化系统，用于控制、监测和优 化机械混合折板絮凝平流沉淀池的运行。
04 电气自动化技术在机械混合折板絮凝平 流沉淀池中的应用实验
1.实验装置的设计
实验装置主要由机械混合折板絮凝平流沉淀池、电气自动化系统和数据采集设备组成。
2.实验方法
首先，我们选择了一种适合的水质样本作为实验对象，确保实验参数和条件与实际情况相符合。
第一级系统为设备现场的手动控制系统，主要用于日常维修检查，以及自控系统发生故障时可单独检查维 修单一模块单元设备。
第二级系统为PLC逻辑联动控制系统，该PLC系统将控制室于现场设备的操控系统连接到一起，因此可以在 控制室使用中央控制系统自动控制现场设备的运行。
厌氧折流板反应器处理高浓度有机废水研究进展
厌氧折流板反应器处理高浓度有机废水研究进展资源与环境保护的核心技术之一[1]。
20世纪60年代后期，XX斯坦福大学的McCarty P.L.发明了厌氧过滤器（Anaerobic Filter，简称AF）处理可溶性有机废水；1977年荷兰厌氧消化专家Lettinga提出了升流式厌氧污泥床（Up-flow anaerobic sludge blanket，简称UASB）的概念，并首次发现颗粒污泥的形成[2]。
在一定程度上，UASB的成功开发极大地促进了其他高效反应器应用于污水处理领域。
ABR反应器具有结构简单、有效截留微生物、优良的水力特性、合理分布的微生物种群特征、优良的抗冲击负荷潜力、优质的处理效果以及适合处理水质变化较大废水等优点，是一种前途无量的高效厌氧反应器。
现从ABR反应器的工作原理及特点、国内外研究现状、实际应用和发展前景等方面进行论述。
1 ABR反应器工作原理及特点厌氧折流板反应器（Anaerobic baffed reactor，简称ABR）是XX厌氧微生物学家McCarty等20世纪80年代初开发研制的新型厌氧生物处理装置，如图1所示[3]。
其内由若干组垂直折流板把反应器分割成若干个串联的反应室，每个反应室相当于一个相对独立的升流式厌氧污泥床系统，当废水通过厌氧折流板反应器时，沿折流板自下而上流动，依次流过各个反应室，废水中的有机质通过与接种物泥中的各类微生物充分接触使COD得到降解。
借助于废水的流动和沼气的上升作用，反应室内的污泥上下流动。
但是由于挡板的作用和污泥自身的沉降作用，污泥在水平方向上的流速极其缓慢，导致大部分污泥被截留在反应器内。
因此，从构造上讲，该反应器可以视为由若干个UASB串联而成。
从水力学角度讲，ABR与独立的UASB完全不同，UASB近似为完全混合式反应器，ABR则由于折流板的阻挡和分隔作用，以整体推流局部全混合流形式呈现[4]。
这个结构使每个反应室中可以驯化培养出与流经该反应室中的污水水质、环境条件相适应的微生物群落，导致厌氧反应产酸相和产甲烷相沿程得到分离，使ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统。
厌氧折流板反应器在废水处理中的研究与应用
厌氧折流板反应器在废水处理中的研究与应用刘敏敏;杨学军【摘要】综述了国内外厌氧折流板反应器(ABR)应用于废水处理的研究进展,从ABR的启动和进水方式、出水循环和增设填料、处理低浓度和高浓度废水等方面分析了ABR的特点和优缺点,并在此基础上提出了今后ABR的研究发展方向.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2010(041)003【总页数】5页(P5-8,13)【关键词】厌氧折流板反应器;厌氧;废水处理【作者】刘敏敏;杨学军【作者单位】同济大学,农业生物环境与能源工程研究所,上海,200092;同济大学,农业生物环境与能源工程研究所,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】X703.3厌氧生物处理就是在无需提供氧的情况下，利用厌氧微生物的代谢把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物包括生物气（沼气）和水。
厌氧生物处理技术以其高负荷率、低能耗、低运行成本、低污泥产率等日渐成为治理高浓度、难降解废水的有效途径。
高效厌氧处理工艺不仅实现了污泥停留时间和平均水力停留时间的分离，同时也保证了废水和活性污泥的充分接触。
Lettinga等［1］提出了分阶段多相厌氧反应器技术（SMPA）的概念。
SMPA的理论思路是在各级分隔空间中，培养适宜的厌氧微生物种群，以适应相应的底物组分及环境因子；在各个单独空间中，防止独立发展形成的污泥相互混合；将各个单独空间所产生的气体相互分隔开；各个单独空间的流态趋于完全混合，而工艺流程更接近于推流，增加废水中基质与污泥的接触时间，从而使系统具有更高的处理效果，提高出水水质。
厌氧折流板反应器（ABR）是一类源于SMPA理论的第三代新型厌氧反应器，是20世纪80年代中期由Bachman和McCarty等人从厌氧生物转盘工艺发展而来的。
ABR内设置若干竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机质与微生物充分接触而得到去除。
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折流板式除沫器技术分析与应用
魏化中 郭丽华(武汉化工学院机械工程系,武汉430074)
摘 要 对一种新型除污设备折流板除沫器结构性能及压力降、分离率、除垢等技术问题进行分析,并对其应
用与开发进行了探讨。
关键词 折流板式除沫器 再分离 压力降
近年来,国外一种新型除污设备折流板式除沫器广泛应用工业生产中,该设备能有效地从气流中分离出所携带的微小液滴和固体颗粒,从而改善生产工艺条件或减少环境的污染。
由于分离器的材料、尺寸和结构多种多样,并具有高效节能、工作稳定性好,能适于高气速、高液载及各种粘性液体,坚固耐久的结构和常规设计等特点,广泛应用于冶金、化工、炼油等许多工业领域,如吸收器、精馏塔、蒸发器、除尘器、蒸汽锅炉等工艺设备中。
1 结构
折流板式除沫器是由大量平行的V 型折流板组成的一种气沫分离装置。
除沫器中V 型折流板组成的弯道引起流体流动方向急剧变化,使具有较大惯性的液滴和固体颗粒与折流板壁碰撞而从流动的气体中分离出来,而气体由于折流板之间构成的流道宽敞而畅通,因而能顺畅通过。
这种结构不易结垢,并能无限制的排污,体现出优越的性能。
对于特定的工艺要求,折流板的空间、通道的数量、通道拐角的大小和结构、排污沟的个数都是重要的设计参数。
折流板式除沫器有两种基本的分离流动方式:平行逆向流动和垂直流动。
垂直流动的结构中一般在折流板凸起部,与流道垂直方向设有导流沟装置使分离的液体沿其流至装置底部,这种方式能允许更大的工作容量,大量的液滴、固体在第一次撞击时就被排出,接下来的撞击可使它们全部消除,从而提高了工作效率,其工作原理示意图见图1。
图1 工作原理流动方式示意图
2 主要技术问题
2.1 压力降
折流板式分离器的压力降较小,一般随着折流板间距的减少,折流板方向变化的增多气体速度和密度的增大以及折流板厚度的增加,压力降将增大。
△P =K ·d g ·U 2
g
式中:K 结构系数,与折流板的形态和结构有关; d g 气体密度; U g
气流速度。
压力降与气速的特性曲线如图2所示。
图2 压力降与气速的特性曲线
2.2 再分离现象及控制
折流板式除沫器的能力是由再分离现象控制的,当折流板中的气体流速过低,惯性分离过程难以开始;当气体流速在工作设定范围,在折流板进口附近处形成的液滴一般在它们达到出口之前被分离排出;当气体流速较高并超出某一临界值时,已积聚在折流板出口区域的液滴在排出前会发生再分离现象。
这时拉力、重力对液体的表面张力一起作用于液滴,使之与折流板分离并随高速气流一起流动,使分离器失效。
考虑到液滴分离时各种不同力的平衡以及极限速度,一般用一个无因次的再分离系数来控制再分离现象。
R n =F 4
s
e d l g
式中:F S =U g d
g 与气速有关的因子;
g
重力加速度;
34湖北化工1999年第2期
d
l 液体密度; e
液体表面张力; U g
气体速度;
d g 气体密度。
当R n 大于某一极限值时,再分离现象发生。
R n 的极限值能通过测量室温下空气-水体系中折流板的临界速度来确定。
由产生再分离的临界速度及空气-水体系中的已知物性,可以确定(R n )临和(F n )临,这个临界再分离数可应用于其它体系和工作环境中来确定折流板的最大工作能力。
液滴大小与分离率的特性曲线见图3。
图3 液滴大小与分离率的特性曲线
2.3 折流板的除垢问题
当分离器用于某些工况时(如燃气去硫系统)会出现结垢现象。
污垢使折流板的流通面积减小,导致
局部速度的增大,使流体阻力随气体速度的平方成正比地增大,并且导致再分离现象的发生,从而降低分离器的效果。
设备运行中采用适当的技术除垢或避免产生结垢是必要的,因此有无结垢设计。
在实际应用中,折流板装置常采用喷嘴清洗等方法除垢。
2.4 折流板形状与结构设计
折流板的形状和结构直接影响分离效率和压力降的大小等。
对于气、液、固物体不同的工艺条件,应采用不同的结构形式,以达到性能的最优化。
折流板的结构设计理论上涉及到两相流体动力学、流体边界层理论和试验测试数据。
目前不同结构分离器的实际性能和工艺参数范围需实验装置进行测
定,因此一个工艺参数域广、综合测试手段齐全、测试精度较高的实验室及相应的测试技术是非常必要的。
3 应用与开发
作为一种新型的除污设备,折流板式除沫器在气体流动状态变化较大的情况下分离效果仍能保持稳定,可进行无结垢设计,与其它分离器兼容,形状系列多,可选择多种不同材料制造设备,因此它有较宽的适应范围和应用领域。
该分离器最适宜以下几种情况:
(1)控制大气中的烟气;
(2)消除或减少对设备造成腐蚀或阻塞的液滴;(3)回收有用液体;
(4)为下一步工艺操作提高气体的纯度;(5)从反应气体中分离出有害液滴,确保操作安全。
折流板式除沫器由于结构较复杂,加工制造技术要求较高,其流场复杂,液滴的大小分布测试较困难,
相关的技术参数从理论上精确计算较困难等因素,该
设备在我国至今尚未较好开发应用。
因此,我们进一步研究和推广应用折流板式除沫器技术具有十分重要的意义。
以下几方面值得研究:
(1)折流板式除沫器流道中流场的基本规律;
(2)折流板结构和性能的优化设计及方法;(3)相关测试技术和测试方法。
参考文献
1 Du ros D R,Kennedy E D.Ch em eng p rog.1978(9):
70
2 Perry R H.Chemical engineers h andbook.5th ed.M cGraw -Hill,1973:18～603 Stern A C .Air pollu tion .3rd ed .Vols .Ⅰand Ⅳ.Academic p ress ,1976:
80,1977:
295
4 Atkinson D S F,Strauss W.J A P C A .1978,28(11):11145 U SP 43748136 Boll R H,et al.
J A P C A.1974,24(10):
934
7 刘天宝主编.流体力学及叶栅理论.北京:机械工业出版社,19838 戴昌晖编著.流体流动测量.北京:航空工业出版社,1992
(收稿日期:1999-03-09)
Technical Analysis and Application of Flexichevron Mist Eliminator
W ei Huazhong Guo Lihua
Abstract :Technical analysis and applica tion of flexichev ro n mist eliminator is discussed in the paper in de-tail .
Keywords :flexichev ron mist elimina to r reentrainment pressure drop
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1999年第2期
魏化中等:折流板式除沫器技术分析与应用。