瓷质规整填料在硫酸厂的应用

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1、周逮昌瓷质规整填料在硫酸厂的应用 瓷质规整填料在硫酸厂的应用 周 建 昌 双菱化工集团公司化工研究所 7 2 1 3 0 0 ) 填料塔是硫酸生产装置中的主要设备。几十 年来围绕着降低填料层阻力， 提高填料层传质效 果方面， 不断地进行改进， 使填料塔的工作效率有 了很大的提高。然而， 据了解， 到目前为止， 瓷质 规整填料在国外硫酸行业应用较为广泛， 在我国 石油和化工的其它行业应用亦较为普遍， 但在硫 酸干吸塔中的应用很少， 干吸塔仍采用乱堆的颗 粒填料。双菱化工集团公司宝鸡磷肥分公司( 原 宝鸡磷肥厂) 1 9 9 5年硫酸技改中， 在第一吸收塔 采用了萍乡市石化瓷质规整填料厂生产的 1

2、 0 0 X 型瓷质规整填料。规整填料由于它特殊的整砌结 构， 一方面阻力比乱堆颗粒填料小得多， 允许比原 来更大的空塔气速， 操作弹性大; 另一方面， 能使 液体和气体在填料中均匀分布， 无积液死角， 壁流 现象少， 传质效率大大提高。我厂4 年多的生产 实践表明， 规整坟料优于任何颖粒填料， 达到了提 高设备效率、 节能降耗的目的。 元体构成， 瓷质规整波纹板填料的单元体是相互 平行叠加的波纹片。根据波纹片竖向倾角的不 同， 可分为X型和 Y型两类, X型倾角为3 0 , Y 型倾角为4 5 ， 硫酸厂使用的为1 0 0 X型。 1 0 0 X型规整填料的特性数据如表 1 所示。 表1 1

3、 0 0 X型规整埃料的特性数据 板厚峰高 波距顶角 比 表面积 空欲率堆密度 / m m / m m / m m /( 。 )/ m : “ m - 3%/ k g “ m - 3 4 2 6 4 2 8 0 1 0 0 8 5 . 5 4 7 . 3 1 0 0 X型规整填料的流体力学性能测试结果 如表 2 所示。 表 2 1 0 0 X型规整瑰料的流体力学性能 气速 / m s - 3 L = 单位坡料层压降/ P . “ m一 1 L6 L=8 L=1 0L=2 0 I 1 1 1 . 5 2 . 5 4 . 5 2 2 3 . 5 5 7 1 1 2033 此乃 3 6 8 . 6

4、1 1 4 1 3 1 9 2 2 ， 喷淋密度, . 3 / ( . 2 - h ) ， 下同。 传质性能测试结果如表 3所示。 表 3 1 0 0 X型规整凑料的传质性能 ( 气沮2 5 C , 1 0 0 k P a ) 气速 / .“ s - 3乙=6 传质单元高度/ m L=8 L二1 0L = 2 0 0. 4 6 2 0 . 4 5 9 0 . 4 5 3 0. 4 5 0 0. 6 3 0 0. 61 0 0. 5 3 0 八比了0产n 50484846 八Un八仆0 42383028 J峪444 1: n”nUOCU 1八艺气、呀 1 规整坟料的特点 所谓规整填料就是结构规整

5、、 具有固定的流 动通道以供质点进行交换的填料， 它具有以下主 要特点: a . 几何结构合理， 比表面积大， 有利于气液 充分接触， 传质效率高。 b . 空隙率小， 阻力小， 空塔气速可提高。 。 . 操作弹性大， 高负荷及低负荷都可以正 常运 行。 d . 它能使液体和气体在填料中均匀接触， 无积液死角， 壁流现象少。 2 硫酸千吸塔中应用的规整填料 规整填料由许多具有相同几何形状的填料单 3 规整懊料的装填和使用要求 a . 液体分布是否均匀是保证规整填料高效 率运行的必要条件 ， 目前硫酸厂干吸塔中使用的 1 9 9 9年硫酸工业技术交流会论文集 管式分酸器， 具有布点多、 分酸均匀

6、的特点， 再加 上在规整填料 上装填 8 0 0 t n m的异鞍填料， 能更 好地保证规整填料的高传质效率 h . 因规整填料安装水平度要求比较高。 在 装填前必须用水平尺校核其支承栅、 液体分布器， 使气体、 液体在填料表面分布均匀， 不偏流。 。 . 规整填料由于属高传质效率的填料， 装 填高度可大大降低， 干吸塔一段装填3 -4 m即 可。 d . 规整填料层与层之问应互相以十字交叉 排列， 以便气体和液体的充分接触。 e . 由于规整填料层是一个用若干个不同形 状的小块组合拼起来的直径略小于塔内径的圆柱 体. 若塔体不规财， 在塔壁的某个部位空隙较大， 需用小块填料填补， v j 防

7、止气体或液体短路。 f . 规整填料可采用任何支撑填料， 对条梁 和铸铁栅条可直接装填， 不需装填支撑填料 数的增多破碎率不断加大。1 9 9 5年5月， 为 厂 挖 掘系统潜力， 在一吸塔采用 了1 0 0 X型瓷质规整 填料， 填料高度比原来降低了 1 5 4 0 m m, 实际主 填料装填高度为 4 5 0 0 m m， 空塔气速由原来的 1 . 1 5 m/ s 提高到现在的 1 . 4 m/ s ， 而塔的阻力由 原来的2 8 0 0 P a ， 降低到现在的8 0 0 P a ， 系统产量 由原来的1 2 5 t / d 增加到现在的 1 6 0 t / d 。使用4 年多来， 一

8、吸塔阻力基本没有变化， 而装置由于不 断更新， 产量比原来增加 2 0 %。根据公司安排， 为了进一步挖掘系统潜力， 节能降耗， 1 9 9 9年 5 月利用设备大修之机， 将第二吸收塔的填料也更 换为 1 0 0 X型规整填料， 同时对塔的内部做了相 应的改进， 主填料高度降至4 0 0 0 m m。投产一月 来二吸塔阻力由改造前的2 6 0 0 P a降至目前的 8 0 0 P a , 装置生产能力达到 1 7 0 t / d o 5 结论 4 在吸收塔中的应用情况 我厂硫酸装置第一吸收塔内径为2 5 5 0 m m, 1 9 9 5年以前采用5 0 m m的异鞍填料， 乱堆。由于 乱堆填料在装填过程中易破碎， 随着生产能力的 提高， 使用期的加长， 阻力不断增加， 使系统产量 受到一定的限制， 而且每隔几年需扒出来冲洗一 次， 冲洗后阻力降低并不太明显， 因为随着扒装次 在硫酸干吸塔中， 使用规整填料代替颖粒填 料， 对新建厂， 可以缩小塔径， 降低塔高， 减少投 资， 对老厂改造挖潜， 不仅可以用较少的投资在较 短的时间内提高现有设备能力， 同时还可以达到 节能降耗、 提高企业竟争能力的目的。另外规整 填料用于干吸塔内基本可以不需扒塔， 一劳永逸。 总之， 规整填料为我国硫酸生产技术水平的 提高开辟了一条新的途径。