金屬孔板波紋填料在合成氨的脫硫塔、飽和熱水塔中的應(yīng)用

      采用金屬孔板波紋填料對2.5萬噸合成氨生產(chǎn)能力的脫硫塔、飽和熱水塔改造，節(jié)能降耗取得明顯的效果，滿足了生產(chǎn)的需要。

一、脫硫塔裝改造
       脫硫塔改造裝上不銹鋼304金屬孔板波紋填料（125Y型），并且對液體分布器等塔內(nèi)件進(jìn)行改造、安裝（如將分布器改為槽式液體分布器）后取得滿意效果：
       1． 在流量每小時(shí)7000～7600m3半水煤氣條件下，只用填料塔單塔進(jìn)行脫硫，甩掉了原來的噴射脫硫塔。
       2． 脫硫前H2S歷來都在0.5～0.8g/m3，脫硫后H2S由改造前的0.07～0.09g/m3降到了0～0.026g/m3.
       3． 塔阻力降為2KPa,系統(tǒng)阻力降為4 KPa.
       4． 液體流量由原來的250 m3/h降到150m3/h，大大減少了動(dòng)力消耗。
       5． 脫硫液中氨深度由20滴度降到15滴度，仍保證了脫硫效率。因而降低了氨耗.
 
二、 變換飽和熱水塔改造
        采用250Y金屬孔板波紋填料對飽和熱水塔進(jìn)行改造。由于1.5萬噸氨/年變換系統(tǒng)飽和熱水塔原為瓷矩鞍環(huán)。由于塔徑小，在正常生產(chǎn)時(shí)，憶近液泛區(qū)，帶水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且傳質(zhì)傳熱效率差，變換系統(tǒng)自產(chǎn)蒸汽少，能耗高，而且易破碎，造成阻力大、帶水，不得不停車更換。針對存在的問題，經(jīng)過考察論證，在大修時(shí)將飽和熱水塔的瓷矩鞍環(huán)填料全部更換為不銹鋼250Y型304金屬孔板波紋填料，經(jīng)過多年的使用證明，效果很佳，達(dá)到了預(yù)期的目的。
 

1、 飽和熱水塔設(shè)備情況
       主要參數(shù)：直徑?1400，總高度22.5米。其中，飽和塔高：11.94米，熱水塔高9.33米。
填料層高：高直徑50瓷質(zhì)矩鞍環(huán)填料是時(shí)，飽和塔高8米，熱水塔6米。
 

2、 填料型號(hào)、裝填高度的確定及裝填情況
根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)能力，現(xiàn)有塔型及阻力降、總投資等情況，選用了250Y型304金屬孔板波紋填料。根據(jù)理論計(jì)算，飽和塔需要的理論塔板數(shù)為11塊，熱水塔需要的理論塔板數(shù)為7塊。250Y型金屬孔板波紋填料每米高度相當(dāng)于2～3理論塔板數(shù)，再考慮一定的塔效率，實(shí)際裝填料情況為：
飽和塔裝填高度為：5.4米；熱水塔裝填高為為4.2米。
3、 填料的裝填
       孔板波紋填料為規(guī)整填料，直徑和飽和熱水塔直徑相同，為?1400,填料由裝料人孔裝入，然后在塔內(nèi)進(jìn)行組裝，填料裝完后，裝好液體分布器和進(jìn)液管，再蓋上人孔，填料裝填完畢。
 

4、 使用情況
實(shí)際使用證明：孔板波紋填料各項(xiàng)性能指標(biāo)明顯優(yōu)于瓷質(zhì)矩鞍環(huán)填料，飽和熱水塔各項(xiàng)操作指標(biāo)都達(dá)到最佳狀態(tài)。
 

4.1傳質(zhì)傳熱效率高
       實(shí)測數(shù)據(jù)見下表1：
       表1

      從以上表中可以看出，飽和塔頂出口半水煤氣和入口熱水的溫差很小，只有0.5℃，飽和塔出口熱水和熱水塔出口變換氣之間的溫差也吸有0.5℃以下，并且通過實(shí)測飽和塔出口煤氣的飽和度已達(dá)95%.
       

      4.2 氣通量及操作彈性大。在不同生產(chǎn)強(qiáng)度下，仍能保持良好的傳質(zhì)效率，該飽和熱水塔正常生產(chǎn)半水煤氣量為8180標(biāo)米3/時(shí)。今年五月份大修后因另一套變換出問題不能生產(chǎn)，本套系統(tǒng)連續(xù)三天氣量到達(dá)11840標(biāo)米3/時(shí)，飽和熱水塔仍運(yùn)行正常。飽和塔頂氣水溫差只有1℃，并且沒有發(fā)現(xiàn)帶水現(xiàn)象。
       

       4.3 填料層及阻力小。飽和熱水塔的噴淋密度同為35米3/米2時(shí)，不同空速時(shí)，更換填料前后系統(tǒng)阻力降情況見

       表2

5、 總結(jié)
      1、 金屬孔板波紋填料是一種高效規(guī)整填料，其傳質(zhì)效率和通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、金屬矩鞍環(huán)等較先進(jìn)的散裝填料塔和一般板式塔。且具有阻力小、氣液分布均勻，放大效應(yīng)不明顯等特點(diǎn)。氮肥廠不但可以在脫硫塔、飽和熱水塔中應(yīng)用，也可以用于造氣洗氣塔、降溫塔、碳化回收清洗塔等傳質(zhì)設(shè)備。我廠已在造氣洗氣塔、變換第二熱水塔、循環(huán)水涼水塔中應(yīng)用，都取得了良好的效果。采用這種高效填料是節(jié)能降耗的一項(xiàng)重要措施。

      2、 鑒于金屬孔板波紋填哦庫一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，普通認(rèn)為，要提高設(shè)備的生產(chǎn)能力，可以用這種填料改造老塔，從而節(jié)約更換大塔的巨額資金。

      3、 在設(shè)計(jì)新塔時(shí)，若采用這種高效填料，可以大大降低塔的高度和塔徑，從而使設(shè)備投資有較大幅度的降低。

      4、 飽和塔出口氣體中的蒸汽含量決定于出塔氣體的溫度和飽和度。由于飽和塔采用了這種新型填料，使塔頂氣水溫度已接近相等，若再增加一定高度的填料，還可以使氣體的飽和度進(jìn)一步提高。這樣，就沒有必要在飽和塔前再設(shè)置預(yù)飽和塔了.