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工程案例:凈化車間尾氣水洗塔改造項目

更新時間:2022-10-05      點擊次數(shù):4149

2022.9月份,我公司(迪爾化工填料)參與湖北某化工單位的凈化車間尾氣水洗塔改造項目,在前期與客戶溝通對接了解大體設計要求是:

◇水洗后尾氣中硫化氫執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》要求<9.3kg/h。

◇水洗后尾氣中甲醇按《石油化學工業(yè)污染物排放標準》要求<50mg/m3 和買方要求<30mg/m3進行設計。

◇水洗后尾氣非甲烷總烴執(zhí)行《石油化學工業(yè)污染物排放標準》要求<120mg/m3

◇尾氣水洗塔塔內件運行有一定的靈活性和調節(jié)余地,以適應尾氣量的變化(操作彈性為50%~110%)。

◇塔內件選型兼顧通用性和先進性,運行穩(wěn)定可靠、效率高、管理方便、維修維護工作量少、價格適中。

為此,我公司設計部做以工藝設計方案:選用雙層高效立體傳質塔盤

本新型高效傳質塔板設計為雙層氣液并流,通過在水平塔板上安裝雙層垂直篩板帽罩,使得氣相通過塔板上的升氣孔上升到內層垂直篩板帽罩中后,氣體與液體進行混合、動量交換后, 沖擊到帽罩頂板部分折返,從一級垂直篩板帽罩側壁噴出,噴出來的氣液混合物通過二級垂直篩板帽罩的側壁圓孔進行再分散,形成的更小的液滴,氣液進一步傳熱、傳質,能有效提高塔板傳熱、傳質效率;使得在相同塔徑下條件下, 塔設備產量提高 50-80%;有效改善了現(xiàn)有垂直篩板塔板的性能,降低了能耗的同時提高了產品品質。同時采用上述方案的塔設備制造和運行成本較低、耐用且檢修方便。

塔盤單元結構如圖 1 所示

 

                                                                                                     


塔盤的工作原理:

托液拉膜段:液體進入罩內被 氣體向上拉膜提升; 破膜粉碎段:氣體將液體破碎成液滴;

氣液噴射段:氣體和液滴上升碰撞分離板并折返,與上升的氣液激烈碰撞; 氣液分離段:氣體和液滴從罩體的側面噴射板噴射而出;

噴出罩體的氣體和液滴噴射到第二層垂直篩板上,形成二次傳熱傳質;噴出二層篩板的氣體和液滴,通過重力和慣性分離,氣體繞過分離板上升至上層塔板。

在塔板至罩頂?shù)牧Ⅲw空間中,液體經(jīng)過拉膜---破碎---碰頂返回---噴射---二

次傳質分散---氣液分離六個步驟和氣體完成傳質,其空間利用率達 50%以上。


 

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圖 2工作原理圖


從圖 2 可以看出,氣體通過三個區(qū)域三次洗滌,吸收效率得到強化 。

第Ⅰ區(qū):文丘里霧化噴射, 氣液混合區(qū)

第Ⅱ區(qū) :霧化,篩孔噴射霧化區(qū)

塔盤的技術特點:

⑴ 傳質效率高。從傳質機理來看,普通板式塔的氣液接觸是在鼓泡狀態(tài)下進行的,在噴射狀態(tài)下進行的,液相被分散成大量的小液滴,經(jīng)過兩層篩板液體二次破碎傳質,為氣液接觸提供了很大的表面積,從而具有很高的傳質效率,比垂直篩板高出 25%以上。

⑵ 抗發(fā)泡能力。 通過噴射傳質,液體被氣體破碎成液滴,和鼓泡傳質方式*不同, 塔板上基本氣泡產生,所以降液管內泡沫很少,不容易導致塔液泛。

⑶ 處理能力大。由于噴射是水平方向,即使在很高的板孔氣速下也不易出現(xiàn)霧沫夾帶,其處理能力與浮閥塔盤相比可高出 50%以上。

⑷ 壓力降低,在低負荷時與垂直篩板相當,單板壓降500Pa,高負荷時比垂直篩板塔低 15%~25%,且負荷愈大,壓降低的愈多。

⑸ 塔板上無活動部件,結構簡單、可靠。不會因磨損、震動等原因造成傳質單元脫落,基本上無維修工作量。操作彈性較大,可達 50-140%以上。

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