工程案例：凈化車間尾氣水洗塔改造項(xiàng)目

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(xiàng)目，在前期與客戶溝通對(duì)接了解大體設(shè)計(jì)要求是：

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

◇水洗后尾氣中甲醇按《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求＜50mg/m3 和買方要求＜30mg/m3進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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

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

◇塔內(nèi)件選型兼顧通用性和先進(jìn)性，運(yùn)行穩(wěn)定可靠、效率高、管理方便、維修維護(hù)工作量少、價(jià)格適中。

為此，我公司設(shè)計(jì)部做以工藝設(shè)計(jì)方案：選用雙層高效立體傳質(zhì)塔盤

本新型高效傳質(zhì)塔板設(shè)計(jì)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(nèi)層垂直篩板帽罩中后，氣體與液體進(jìn)行混合、動(dòng)量交換后， 沖擊到帽罩頂板部分折返，從一級(jí)垂直篩板帽罩側(cè)壁噴出，噴出來的氣液混合物通過二級(jí)垂直篩板帽罩的側(cè)壁圓孔進(jìn)行再分散，形成的更小的液滴，氣液進(jìn)一步傳熱、傳質(zhì)，能有效提高塔板傳熱、傳質(zhì)效率；使得在相同塔徑下條件下， 塔設(shè)備產(chǎn)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(shí)提高了產(chǎn)品品質(zhì)。同時(shí)采用上述方案的塔設(shè)備制造和運(yùn)行成本較低、耐用且檢修方便。

塔盤單元結(jié)構(gòu)如圖 1 所示

塔盤的工作原理：

托液拉膜段：液體進(jìn)入罩內(nèi)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(cè)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(zhì)；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(zhì)分散---氣液分離六個(gè)步驟和氣體完成傳質(zhì)，其空間利用率達(dá) 50%以上。

圖 2工作原理圖

從圖 2 可以看出，氣體通過三個(gè)區(qū)域三次洗滌，吸收效率得到強(qiáng)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(shù)特點(diǎn)：

⑴ 傳質(zhì)效率高。從傳質(zhì)機(jī)理來看，普通板式塔的氣液接觸是在鼓泡狀態(tài)下進(jìn)行的，在噴射狀態(tài)下進(jìn)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(zhì)，為氣液接觸提供了很大的表面積，從而具有很高的傳質(zhì)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(zhì)，液體被氣體破碎成液滴，和鼓泡傳質(zhì)方式*不同， 塔板上基本氣泡產(chǎn)生，所以降液管內(nèi)泡沫很少，不容易導(dǎo)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(fù)荷時(shí)與垂直篩板相當(dāng)，單板壓降500Pa，高負(fù)荷時(shí)比垂直篩板塔低 15%～25%，且負(fù)荷愈大，壓降低的愈多。

⑸ 塔板上無活動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡單、可靠。不會(huì)因磨損、震動(dòng)等原因造成傳質(zhì)單元脫落，基本上無維修工作量。操作彈性較大，可達(dá) 50-140%以上。