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急冷油减黏塔分离性能的好坏直接影响乙烯急冷油减黏系统的能耗大小,而实验室小尺寸减黏塔模型的优化结构经放大应用到工业中性能如何,相关研究较少。针对这个问题,论文对Φ600mm减黏塔模型气液分离性能进行了实验研究,并与Φ300mm的减黏塔模型分离性能进行对比,利用建模和相似放大的方法建立了减黏塔模型气液分离性能的预测模型。
采用称重法、U型管法和Welas在线监测法测量Φ600mm减黏塔模型的分离效率、压降和粒径分布,考查芯结构和简体直径对分离性能的影响。实验结果表明,当排气芯管管径比在0.38~0.6范围内变化时,芯管底部收缩结构分离效率最高,外扩结构高于直筒型结构,直筒型芯管分离效率随芯管直径增大而降低。随筒体直径增大,直筒型芯管分离效率降幅最大;芯管底部直径越小压降增幅越大,直筒型芯管直径越大压降增幅越大。进口液滴中位粒径随浓度增大而增大,出口液滴中位粒径随气速增大而减小,随芯管底部直径、筒体直径增大而增大。
根据分级效率曲线呈现的两段式线性特征建立了分级效率的计算公式,与实测值拟合较好;根据减黏塔模型不同位置处的特点,建立了压降的计算公式,与实测值相比误差小于5%。并应用因次分析法建立了几何结构相似的减黏塔模型分离效率和压降的无因次准数计算式,分离效率计算值与实测值误差小于1%,压降计算值与实测值误差小于6%。用该无因次准数计算式预测的Φ900mm和Φ1200mm的减黏塔分离效率和压降,与实测值相比误差较小。