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氮肥行業循環經濟支撐技術介紹
2009-04-18 16:23:20 425
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    氮肥行業循環經濟支撐技術介紹 

     

    技術名稱:新型垂直篩板塔 
    技術擁有單位:石家莊正元塔器設備有限公司  


         
    一、基本原理、技術特點及技術水平 
         1、基本原理 
         
    新型垂直篩板塔其傳質單元是由塔板上開有文丘里噴嘴形式的升氣孔及罩于其上的帽罩組成,是目前綜合性能最為優越的板式塔。氣液接觸傳質、傳熱過程是這樣的:由下層塔板上升的氣體經升氣孔后氣流收縮靜壓降低,板上的液體靠本身的液柱靜壓及氣流的吸力進入帽罩內與上升氣流形成氣液混合物邊進行傳質、傳熱邊上升,完成相當于普通鼓泡型塔板傳質過程的第一階段傳質過程;氣液混合物打到罩頂后進行液體的表面更新,并在罩內空間完成第二階段傳質;然后,氣液混合物經帽罩上部側壁上的開孔水平噴出,液體被分散成大量直徑不等的液滴,形成很大的傳質表面,在液層上部空間完成第三次傳質、傳熱過程后,液滴返回板上液層內,氣體繼續上升至上層塔板。 
         2
    、技術特點 
         
    傳質效率高、傳質空間利用率好。每層板上均經歷三個階段的傳質過程。據實驗測試和工業應用比較:新型垂直篩板的傳質性能比目前公認的高效塔板一浮閥塔的效率高10-20%。  
         
    處理能力大。因從帽罩內噴出的氣液混合物的流向是水平方向而非普通塔板或填料塔的豎直或斜上方向,液滴的垂直速度分量很小,氣流中的霧沫夾帶很少,可以在板間距不很大的情況下,操作氣速很高,加之氣液分離充分,塔板上沒有泡沫層,可以減小降液管面積,因此塔板可有比浮閥、泡罩、篩板等更高的開孔率,更加增加了此塔的處理能力。據實際測定,此塔的處理能力比浮閥、篩板等高50%以上,比目前公認的高效板波紋填料(250Y)的處理能力也要大10-20%。 
         
    操作彈性大。正常操作范圍比浮閥塔還要大。 
         
    結構簡單、可靠。此塔板上無活動部件,不會因磨損、振動等原因造成傳質單元脫落,影響傳質和傳熱,基本無維修工作量。由于操作氣速高,氣流自清洗能力強且升氣孔直徑大,很不容易堵塞。傳質單元的間距較大,便于布置加熱和冷卻排管。板上液面梯度小,液面橫向混合好、無流動及傳質死區。 
         
    阻力小。文丘里型升氣孔可比平孔降低局部阻力10倍以上,從而使單板阻力降低約40%。 
         3
    、技術水平 
        
    在合成氨生產的很多場合,比如飽和熱水塔、回收清洗塔、尿素解吸塔、甲醇精餾塔,新型垂直篩板塔比填料塔和其它形式的塔板無論從設備造價及使用效果方面均更具優勢,突出優點是塔的操作穩定,處理能力大和傳質傳熱效率高,維修工作幾量小,造價低,節能降耗顯著,技術水平國內領先。 
      
       二、適用范圍 
         
    飽和熱水塔,合成氨、尿素行業的碳化綜合塔、變換氣脫碳塔,尿素工段的預精餾塔、碳銨液解吸塔,聯醇的甲醇精餾塔、高壓水洗塔、洗醇塔等均可采用,并且具有顯著的節省投資、提高效率和處理能力,減少運行費用的效果,另外此塔在農藥化工行業的乙醇、丙酮等溶劑的回收場合也有廣泛的應用。 
      
       三、總投資 
         
    12萬噸氨/年的飽和熱水塔為例,總投資60萬元,主要設備投資35萬元。 
       
      四、應用效果 
         1、經濟效益 
         
    節省一次性設備投資60%,提高余熱回收率,噸氨降低蒸汽消耗100150Kg,節煤6080Kg 。 
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    、環境效益 
         
    減少熱水塔廢熱排放16.83kcal/tNH3 ,同時減少變換冷卻水消耗17t/tNH3。 
         3
    、社會效益 
         
    有效降低對鋼鐵資源的需求,減少能源及水資源消耗,對構建循環經濟及節約型社會,減少溫室氣體排放均有積極意義。 
         
    五、推廣應用情況 
         1、用于合成氨企業的飽和熱水塔全國有三百多臺,綜合塔二百多臺,飽和熱水塔單塔處理能力大,從3.0萬噸氨~20萬噸氨/年,操作壓力為0.83.0 Mpa,如張家港華源化工,太原化肥,臨泉,壽光,吳涇、明水、鄒城等。 
         2
    、用于甲醇精餾裝置,有近四十套精餾裝置采用新型垂直篩板塔技術,總醇處理能力達150萬噸/年以上。如宜賓天科煤化公司7.5萬噸甲醇精餾系統、中原氣化10萬噸甲醇精餾系統,宜化楚星公司5萬噸/年,豫北化工10萬噸/年裝置等。(來源:中國氮肥網)


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