空分規(guī)整填料的性能及特點(diǎn)介紹
發(fā)布時(shí)間：
2021-05-29
近年來，隨著石油化工、精細(xì)化工和化肥工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種新型塔填料的研究工作引起了人們的關(guān)注。填料的工業(yè)應(yīng)用和開發(fā)表明，規(guī)整填料特別是波紋填料具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在替代部分板式塔和原有填料的技術(shù)改造中效果很好。新型填料的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用和開發(fā)是世界塔設(shè)備研究和應(yīng)用的重要成果。
近年來，隨著石油化工、精細(xì)化工和化肥工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種新型塔填料的研究工作引起了人們的關(guān)注。填料的工業(yè)應(yīng)用和開發(fā)表明，規(guī)整填料特別是波紋填料具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在替代部分板式塔和原有填料的技術(shù)改造中效果很好。新型填料的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用和開發(fā)是世界塔設(shè)備研究和應(yīng)用的重要成果。
1、規(guī)整填料的壓力降低。由于規(guī)整填料內(nèi)氣液兩相為膜接觸，不同于篩板塔內(nèi)氣液兩相的鼓泡接觸，填料塔的壓降僅為篩板塔的1/4 ~ 1/6。比如上塔規(guī)整填料的塔底操作壓力僅為35 ~ 45 kPa，操作阻力為3.5 ~ 4.2 kPa；下塔仍采用篩板塔，操作阻力不變。因此下塔操作壓力一般為0.44 ~ 0.48 MPa，降低0.05 ~ 0.06 MPa，這樣空壓機(jī)軸功率可降低5% ~ 7%。2、規(guī)整填料分離效率高。上塔操作壓力越低，對(duì)氧、氮、氬的分離，尤其是氧、氬的分離，會(huì)有很大的好處。一般情況下，氧氣的提取率可提高1% ~ 3%，氬氣的提取率可提高5% ~ 10%。實(shí)踐證明，空分設(shè)備中氧氣和氬氣的提取率分別達(dá)到99%和80%以上。蒸餾塔的萃取率很大程度上取決于進(jìn)入上塔的膨脹空氣量，尤其是氬氣的萃取率。因此不斷提高透平膨脹機(jī)的等熵效率和增壓器的壓力比是提高精餾塔萃取率的關(guān)鍵。3、規(guī)整填料的持液量較少。規(guī)整填料塔的持液率一般僅為塔體積的1% ~ 6%，篩板塔的持液率為塔體積的8% ~ 10%。低持液率意味著液體在塔內(nèi)停留時(shí)間短，操作壓降小，有利于非設(shè)計(jì)操作。規(guī)整填料塔的設(shè)計(jì)范圍可達(dá)40% ~ 120%。12000m3/h規(guī)整填料空分設(shè)備上塔的氧氣產(chǎn)量可在9 000 ~ 14 000 mm3/h范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，運(yùn)行負(fù)荷范圍僅為75% ~ 117%。4、規(guī)整填料的差距很大。規(guī)整填料的孔隙率超過95%。篩板塔中孔板面積占塔截面的80%，孔隙率為8% ~ 12%，遠(yuǎn)小于填料層的孔隙率。相同負(fù)荷下，填料塔的塔道小于篩板塔。一般來說，其截面積僅為篩板塔的70%左右，有利于大型空分設(shè)備的運(yùn)輸。
為了通過低溫蒸餾將其直接降低到1 ~ 2 10-4%，蒸餾塔的理論塔板數(shù)和篩板數(shù)分別需要180個(gè)和300多個(gè)，阻力高達(dá)100千帕。顯然粗氬不能排到塔外，而規(guī)整填料的高度需要45 m左右，阻力只有14 ~ 16 kpa，完全精餾制氬工藝是可能實(shí)現(xiàn)的。
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