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    規整填料塔在蒸餾工業中的節能意義
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    規整填料塔在蒸餾工業中的節能意義

    2019-09-14      閱讀:
    1、前言
    蒸餾是當代應用廣的一種工業分離混臺物的方法,同時也是用能多,熱效率低(5)的耗能大戶。美國蒸餾用能約占化工行業的17.6,有些高達z5—40曾有人估算,我國化工蒸餾耗能若降低10,則每年可節省標準煤153萬噸,相當于107萬噸石油,所以蒸餾節能一直是國內外普遍關注的重要課題。
    規整填料塔是由規整填料與特殊塔內件系列(收集器,分布器等),降膜再弗器,冷凝器與無泄漏泵相匹配.構成一種完整的塔器裝置。這種新型塔器的大規模應用是九十年代上塔器進步的一個重要突破。與傳統的散堆填料塔及鄢分板式塔相比較,具有分離效率高,壓降小,生產能力大,放大效應不明顯等點。已廣泛地應用于煉油,石油化工,精細化工,化肥.桉工業墁等領域。通過二十多年的工業應用實踐說明,規整填料塔應用于蒸餾過程時,不但能提高產品的質量和產量,而且能取得可觀的節能效果。
    2、節能原理
    蒸餾操作時,塔內氣,液兩相逆流接觸,為r加強其傳質性能,將部分的塔頂餾出液返回到填料塔中去,形成回流液。塔頂回流量L與塔頂產品量D之比稱為回流比R,即R—L/D,蒸餾所需的是由裝在塔底部的再沸器加熱液體產生蒸汽來提供的。在傳統的蒸餾操作中,通過再沸器輸入到塔中的全部實際上又回到塔頂冷凝器中,并散失到周匿環境內而損耗掉了。
    再沸器的能耗可用下式表示t
    Q。一△Hv(R+1)D
    式中,Qs一再沸器的能耗量(KJ/hr)
    △Hv一塔頂產品的汽化熱(KJ/kg) 
    R-一闡流比(無量綱)
    一塔頂產品量(kg/hr)
    如上式所示,若給定了塔頂組成與塔頂產品流率,再拂器的能耗量(Os)與回流比(R)之間存在著一定的線性關系,由此可見,降低回流比是節約蒸餾能耗的有效方法之一。
    規整填料塔在蒸餾工業中的節能意義
    由表1可以看出,規整填料塔的分離效率明顯于板式塔或散堆填料塔。分離要求相同時,單位塔高的規整填料塔提供更多的理論板數。另外,蒸餾過程中理論板敬與回流比存在著囹1所示的關系。這樣,規整填科塔中理論板的增加,可以使整個蒸餾過程在較低的回流比下進行操作,而回流比的降低意睞著塔釜能耗的減少。
    同樣由表1可以看出,由于高效規接填料塔的壓降傳統板式塔壓降的約十分之一,所以,規整填料塔的塔釜壓力可大幅度降低,扶麗也降低了塔釜溶液的溫度.這樣,塔釜的熱源可以采用低壓蒸汽或廢熱蒸汽。
    3、應用實例
    例1丁烯一2分離、
    700型盤羈絲網波紋填料應用于抽余碳四餾份的分離,取得良好效果。產品己烯一2質量達到要求,與浮閥塔相比,壓降降低0.6kg/cm ,釜溫降低36℃,節約塔釜加熱蒸汽約10,通量增加1倍,節電3o~40。倒230萬噸乙烯裝性改造采用孔板波紋填料改造浮閥塔,改造后生產能力選32萬噸/年,生產每噸乙烯比改造前節能14.36萬丈卡.全塔壓力降由過去的0O15兆帕下降到0.008兆帕,
    一段壓縮機的能耗減少10.塔瑯汽油回流量比改造前降低了2o~25噸/時,每年可獲得經濟效益512萬元。
    倒3低溫空分精餾
    在生產氣氧的空分設備中,竄分塔和粗氳塔中由于采用規整填料.可使進料宅氣壓力降低0.07MPa,空氣壓縮機動力消耗減少6.5左右.對于一個3萬m O /hr的空分設備?晒澕s電耗1416KW/hr,獲得經濟效益300萬元/年。
    例4乙苯/苯乙烯精餾塔的改造 
    用孔板波紋填料改造一座篩板塔,在相同的塔頂73毫巴操作壓力下,孔板波紋填料塔塔釜壓力由320毫巴降封135毫巴.壓力降由247毫巴降到62毫巴,塔釜溫度由104C降到83C,理論板數增加
    規整填料塔在蒸餾工業中的節能意義
    25,分離效率明顯提高,在終濃度相同的情況下,回流比可以從9減少到6.5,處理能力提高70.每噸產品所需的蒸汽下降25.取得增產節能的顯著效果。
    例5環氧丙烷的分離
    采用孔板波紋填料對一套6500噸/年
    環氧丙烷常壓蒸餾裝置進行技術改造后,將三座浮闊塔改造成一座直徑相當的填料塔,實現了單塔流程,塔頂直接得到環氧丙烷產品.質量達部頒繳品,生產能力提高25—4o,能耗顯著下降,蒸汽單耗量是原裝置的三分之一,每年為企業增加經濟效益230萬元.并取得顯著社會效益
    例6三聚甲醛、甲醛蒸餾塔的改造 
    因物質中含有甲酸.腐蝕性強,過去用鉬二鈦浮閥塔板時產生腐蝕.一座新塔通常使用半年左右就損壞,塔內浮閥半年內減重5o,使分離效率又顯著降低.嚴重影響生產,一年更換一次.投資。采用直徑800mm_陶瓷波紋填料后,運行正常.效率提高,降低了回流比,塔頂甲醛及甲酸含量降低.減緩了對設備的腐蝕.由于填料阻力小使塔釜壓力明顯降低.減少了蒸汽消耗,應用陶瓷波紋填料無腐蝕問題,綜臺起來,每年增產節支達40萬元。
    相對于傳統的板式塔和散堆填料塔.規整填料塔由于效率高有利于減少回流比;壓降小有利于降低熱源的質量要求,所以.規整填料塔是一種能滿足節能要求的新型塔器,許多的工業應用實例也證實了這一點。

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