塔板流体力学原理

WTR的数学模型来自于《化学工程手册》等权威文献，对其进行了筛选和校对验证，并融入了设计者的工程经验。该软件的技术基础从上世纪80年代DOS版本的同类软件开始积累，有相当可靠的实践验证。WTR对文献中的一些图表进行了如下处理：部分图表用理论推导了其准确的解析表达式，这些图表都存在有理论公式；部分图表来自于试验数据，对这些图表利用万象数据回归系统RcesW进行了关联，所有关联误差不超过5.0%。数学模型的求解使用序贯消去法，收敛的相对误差不高于1.0×10-4。2100433B

W-TrayRating（简称：WTR），于板式塔流体力学计算，包括塔板的结构尺寸计算和负荷性能图绘制。WTR的数学模型大多数来自于公开发表、广泛使用的经验关联式和图表。为了方便软件实现和避免查图、查表的误差，对图表进行了数学关联，其关联误差不超过5.0%。 WTR的软件设计沿袭了实施响应技术，数据输入和计算同步进行，当用户输入完毕数据后，计算结果也同步完成，并自动完成负荷性能图的绘制。 WTR有流程模拟软件PROII的物性接口，能够自动地把PROII的物性导入到WTR中。

在气液鼓泡塔中，由于传递性能的优劣决定于气泡运动的状况，因此，由要了解气泡的大小、气泡生长及运动的规律，以了解液相内的气含量及气液相界面状况，从而掌握气液相间的传质、传热和因气泡运动引起的液相纵向返混问题。气体在液体中的溶解速率和其分散程度有关，分散程度愈高，溶解速度愈大。分散程度可用气泡的平均直径、气体的滞留量或比表面表示。

常用塔板：浮阀塔板、圆形泡帽塔板、S形塔板、浮动喷射塔板、筛孔塔板、网孔塔板等。

塔板结构主要包括：

1、塔板。其上面有许多孔，安装浮阀、泡罩等或直接作为气相通道，介质的传热传质就在上面进行。

2、降液管。上层液体通过降液管流到下层塔盘，是主要的液体通道。

3、溢流堰。包括进口堰和出口堰，进口堰主要是为了保持降液管的正常体高度，保证传质的正常进行。

浮阀塔板在石油化学工业上广泛应用在加压、常压、减压下的精馏、稳定、吸收、脱吸等传质过程中。国内使用的浮阀塔直径从200~6400mm，使用效果较好。浮阀塔板的一般结构是在带降液管的塔板上开有许多孔作为气流通道，孔上方设有可上下浮动的阀片，上升的气流经过阀片与横流过塔板的液相接触，进行传质。浮阀塔板与常用的圆泡帽、筛板、舌形等塔板的几点粗略比较如下:

①处理能力较舌形、筛孔塔板小此，比圆泡帽塔板的处理能力约大20%~40%。

②操作弹性较圆泡帽、舌形、筛板大，本章所计算的塔板弹性是从塔板流体力学所允许范围出发的。在很宽的气液负荷变化范围内，浮阀塔板能保持较高的效率。

③千板压力降较舌形、筛板大，比泡帽塔板小。塔板上的液面梯度也较小。

④雾沫夹带量比舌形、泡罩小，比筛板略大。

⑤结构较简单，安装较方便；制造费约为泡帽塔板的60%~80%，为筛板的120%~130%。