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化学『业与.程技术
2001年第22卷第6期
填料塔液体分布器的设计及应用
蔡新国
(河北省迁安化工有限责任公司,河北迁安164412)
[摘要]介绍了填料塔三种不同液体分布器的设计,经过几年的生产实践检验,均达到了设计期望
值,对企业的高负荷生产起到了关键作用
关键词]填料塔:液体分布器:设计
[中图分类号]T(053.5[文献标识码]
文章编号]1006-7906(2001)06-0028-02
1概述
孔。由于过高的液量造成雾沫夹带,而过低的液量
我公司在120kt/a合成氨、200kt/a尿素的扩产技造成分布不均匀,故将喷淋密度设计为45m3/m2
术改造过程中,新增加了半水煤气常压脱硫塔,对变h,每平方米塔截面积设计了162个分布点。支管内
換气脱硫塔进行了技术改造,更新改造了浄化(X為吸液体流速取0.8m/s。根据流体流率及所要求的液
收塔等填料塔,均由我公可承担设计任务。在塔器溶位高度定出小孔直径为小12mm,共打孔3480个。
液分布器的设计中,结合生产实际,灵活运用了溶液
该填料塔操作弹性大,气量范围25000
分布器设计的基本原则,在生产中收到了满意的效51000m3/h,液体循环量580~1080m3/h,出口半水
粜。本文対这些塔的液体分布器装置设计进行总结,煤气的HS含量约10mg/m3,优于设计目标值
以供同类型企业及相关行业改造设计时参考。
(50mg/m3),且塔阻力仅为1.47kIPa
2填料塔液体分布器设计实例
2.2变换气脱硫塔改造
1半水煤气常压脱硫塔
2.2.1原设备规格
2.1.1设备规格
2800mm×26000mm,内装76mm×38m×
520mm×32860mm,内装76mm×38mm×2nm聚丙烯阶梯环填料,高9m,填料上:方1m设置
mm聚丙烯阶环填料,共分三层,每层填料高
旋涡式喷头,下段是空塔,设置两组上下对喷共
5m,每层380mm为整齐放置,上方乱堆。
12个旋渴式喷头。
2.1.2液体分布器型式
2.2.2原运行状况
压力排管式液体分布器(如图1所示)。其主要
脱硫液分三股进塔,塔下段为空塔,传质效率极
尺寸:主管480mm×10mm;支管133mm×低,却分去了溶液总循环量的2/3,而上段有9m高
4.5mm,共16根,支管下方及与垂直方向成15°角的填料,溶液量却只占总循环量的1/3,尽管靠喷头
位置,交错开2mm的降液f孔2040个,孔间距为阀控制填料段溶液量达120m3/h,经计算其液气比
20mm:;主管下方与垂直方向夹角15?、30°、45°开6仍低于最小液气比,喷淋密度为19.5m3/m2?h,填
排12mm的降液孔1440个。
料段未充分发挥作用,塔出口硫化氢严重超标。
2.2.3喷头及设备改造
将三股进液改为一股进液,填料上方的液体分布
器设计成星型双排管式(如图2所示),变换气脱硫塔
下部新装6m高阶梯环填料,塔中间加一溶液再分布
劉1压力排管式液体分布器
器。填料塔的操作殚性取决于液体分布器的操作弹
性,故要求液体分布器具有较大的操作弹性。由于分
1.3主要特点
结构简单,易于安装,占用空间小,适用于带有
收稿日期]2001-08-15
压力(35~135lkPa)的液体进料,其操作弾性为1:3
作者简介]蔡新国(1969-),男,河北迁安人,1991年毕业于
在入塔管道上加设了过滤装置,以防沉渣堵塞降液河北轻化工学院,工程师,现从事化工程设计工.作。
蔡新国
填料塔液体分布器的设计及应用
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布的液体量与液位管高度的平方根成正比,故依靠液然后也依靠液位从长方形溢流孔流到填料表面。主
位管高度的变化不能大范围地改变操作弹性,因此将槽设计为两个,每个长2100mm、宽340mm、高
排管式液体分布器设计成双层,每个支管正下方及310mm,两槽中心距900mm,主槽下底正对各分槽
15°夹角位置交错开1nm的降液孔,同排上两孔中位置打24mm、2mm、20mm降液孔各14个
心距为20mm。其特点是液体分配管为双层,每层都有沿正对分槽位置两边各开90mm×50mm×40mm
一排布液管,液位管为套筒式,内管与下层液体分配的倒梯形溢流口。分槽为长1710mm、2300mm、
管及下层布液管相通,而外管与上层分配管及上层布2420mm、2580mm各两个,分槽宽140mm,高
液管相通。当液体进入内液位管时,下层布液管则有150mm,相郐分槽间距为300mm,分槽上沿开宽
液体自分布孔流出,随着内液位管液面的上升,下层20mm、深40m的长方形溢流口,溢流口间距为
布液孔流出的液体逐渐增加,当液体上升到高出内液60mm,分槽槽底打8mm的泪孔两个。
位管上沿时,多余的液体流向外液位管,此时上层布
液孔会有更多的液体流出。若液体流量继续增加,则
外液位管液位增加,上层布液孔会有更多的液体流
出,因而达到了喷淋密度加大的日的。这种双层排管
式液体分布器的最人操作弹性可达1:8。
3
图3槽式液体分布器
2.3.3制作及安装要求
为保证槽式液体分布器的分布质量,除分布点
数外,最重要的是各分布点具有相同的流量,为此要
求溢流孔尺寸相同,且应处于同一水平面;一级槽液
图2星型双排管式液体分布器
体分配要均匀,要保持各槽的水平度在0.3%以内,
该分布器既符合初期低负荷生产的需要,也满以免形成槽两端过大的液面落差;主槽降液孔以冲
足了高负荷生产的要求。出口气体硫化氢平均含量孔为宜,这样不但能保证加工精度,而且加工速度
为3.6mg/m3,远低于工艺指标(15mg/m3),从而解快。为避免设计加工失误,分布器在进塔安装前应
决了生产中的关键问题,收到了很好的效果。
进行分布性能试验。
2.3(CX2二次吸收塔
对于热钾碱脱碳液,该分布器克服了管式分布
2.3.1设备规格
器预膜困难、冲刷腐蚀使分布效果下降的缺点。在
42600mm×35460mm,内装50mm×50m的生产负荷变化较大的情况下,满足了生产要求,其出
碳钢八四内弧环填料128m3,分两层装填,每层高口CO2含量小于0.3%,测算其操作弹性为1:4。
12m,顶部除沫段装720mm高填料
3结语
2.3.2液体分布器型式及特点
根据生产实际对填料塔浴液分布器进行了技术
针对本公司热钾碱溶液的性质,设计采用槽式改造,实践证明是成功的。气体浄化以及各种物质
液体分布器,它适用于高液量或易堵塞的场合,如图的分离,给填料塔提供了广阔的应用天地,也对溶液
3所示。液体先流入主槽,依靠液位从主槽的倒梯分布器的设计提出了更高的要求,有待于不断积累
形溢流孔分配至分槽中,部分也可从底孔流入分槽,经验,积极探索,以适应生产发展的需要。
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