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本文针对板式塔发展趋势和行业需求,在复合塔板的思想理念下设计了一种大通量、高效率的新型立体复合塔板,简称FJPT塔板。常温常压下,以空气-水-氧气为物系,在内径为0.5m的有机玻璃塔中对6块FJPT实验塔板进行冷模实验,测定其流体力学与传质性能数据,包括清液层高度、干板压降、湿板压降、漏液、雾沫夹带和塔板效率。通过改变塔板上矩形升气孔大小、帽罩底隙高度和帽罩内填料比表面积,探索影响塔板性能的结构因素,同时将FJPT塔板性能与New VST进行对比。实验结果表明,矩形升气孔越小,清液层高度和塔板压降越高,漏液率和雾沫夹带率越低,升气孔开孔大小有一个最合适的中间值使塔板效率最高;帽罩底隙高度变化对FJPT塔板的干板压降无影响,帽罩底隙高度越小,清液层高度、湿板压降和漏液率越高,雾沫夹带率越低,塔板效率越高;与帽罩内填料为Mellapak 250Y的塔板相比,帽罩内填料为Mellapak 500Y的塔板在低气速下清液层和湿板压降略低,在高气速下相反,在测定整体范围内干板压降略高,雾沫夹带率和漏液率更低,塔板效率更高。与New VST相比,FJPT的干板压降平均降低60%左右,湿板压降降低60%以上,漏液率下降速率更快,气体操作上限更高,塔板效率平均升高5%左右。根据实验数据,得到了 6块FJPT实验塔板的干板和湿板的压降经验拟合式,拟合结果与实验结果的相对偏差大部分在5%以内。此外,本文还根据压降产生原理,结合影响FJPT塔板压降的因素,推导出了用于计算FJPT塔板干板压降的理论模型,模型计算值与实验值相对偏差均在10%以内,在FJPT型塔板的研究与设计中有一定的指导意义。研究表明,FJPT塔板具有压降低、通量大、操作上限高、传质效率高的优点,是一种性能优良的复合型塔板,具有很广阔的发展前景。