板式塔是工业上应用最为广泛的气液或液液传质设备,当前研究的重要趋势是,在保持高效率的前提下,提升塔板的生产能力。本文主要针对一种高通量新型离心分离式塔板的结构和流体力学性能进行了研究。项目初始阶段开发了一种新型采用离心分离技术的高效大通量塔板,并完成了单个Φ110 mm气液传质元件的性能测定。在此基础上,进行了单个元件内气液两相流场的CFD模拟以及Φ1000 mm大塔的流体力学性能实验。结果显示,初始设计的塔板存在湿板压降较大和元件内积液等现象。对此,提出了在罩筒侧壁增设液相出口和优化起旋器叶片的排布型式等改进方案。对过渡尺寸Φ150 mm传质元件内部气体单相流动进行了CFD模拟研究。以元件内的压降、速度以及湍动强度等参数作为考察目标,对盲板的直径、罩筒的高度以及起旋器的叶片排布型式等结构参数进行优化,由此得到Φ150 mm传质元件的合理结构。在上述基础上,设计并制造了Φ300 mm气液传质元件,并在Φ500 mm有机玻璃塔内对单个元件的流体力学性能进行了初步研究。实验结果表明,优化后的塔板克服了初始结构的不足,湿板压降明显降低,降幅在50%左右。与筛板的对比实验结果发现,改进后的塔板的流体力学性能较为出色,尤其是抗雾沫夹带能力;在大通量情况下,如在同尺寸普通板式塔处理量的1.5~2倍左右时,仍能维持低压降和较低的漏液率。由此表明,该塔板是一种很有潜力的大通量离心分离式塔板。