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新型格栅填料在山东瑞星4060工程中的应

发布时间:2019-10-12 23:47:48

新型格栅填料在“山东瑞星4060工程”中的应用

在以上条件下,脱硫塔确保通过3g/Nm3的硫化氢含量,脱硫后为70mg/Nm3,塔阻力低于1.5kpa(150mmH2O);除尘塔出气温度低于35℃,阻力低于50mmH2O;前后冷却塔出气温度低于35℃,阻力低于50mmH2O。

3、格栅填料的特点和装填要求:

3.1金属格栅填料:

金属格栅填料是由金属薄板(δ=0.2~0.8mm)经过一定的加工工艺,最后根据塔径及人孔的大小制作成块片,在塔内组装而成。填料盘高由塔径而定,一般为60~100mm。由于金属格栅填料板片与塔截面是垂直的,与冷却水和气流是平行的,在气流和水的冲刷下基本上消除了煤粉尘和焦油在填料上表面的沉积,且消除了散堆填料和其他结构填料共有的壁流现象。由于每层填料通道相同,实质上金属格栅填料本身就是分布器,即便冷却水初始分布不是很均匀,通过几层填料后自然会分布均匀,故一般塔内不再设液体再分布器(但大塔还是要设置的),如此就提高了塔的空间利用率,设计制造更加简单。

金属格栅填料在塔内上下两层程90°安装,煤气和冷却水逆向接触,冷却水靠重力沿填料下降,在金属薄片表面呈膜状向下流动,由于金属薄片很薄,破液能力很强,液滴很细,液滴自下而上流动,气体连续相自下而上流动,与液膜和液滴充分接触、雾化、传热,传热效率极高。

金属格栅填料呈蜂窝状,空隙率高,气体和液体有固定走向,层板之间非常均匀,随着气量的增加或者冷却水加大,气液两相间的相互作用增强,但持液量小,塔的阻力很小,液泛速度很高。金属格栅填料塔内不存在填料床层内充满液体,气体不会以气泡的形式通过液体,金属格栅蜂窝状通道间距较大,板片表面光滑,气体和液体有固定通道,流体在板片之间不断冲刷接触,使得含尘及焦油的煤气和冷却水不会在填料表面停滞、沉积、淤积和堵塞,故金属格栅填料是一种高效、大通道、低压降、不会堵塔的新型规整填料。

3.2塑料格栅填料

塑料格栅填料是由塑料板(以前为PVC材料,现改用为增强PP材料)、间隔管、螺杆、螺母等,经过一定的加工工艺,最后根据塔径、人孔大小进行组装而成的。每盘填料的高度也由塔径而定,一般为80~100mm。由于格栅填料的栅板与塔截面是垂直的,因此同样基本消除了散堆填料和波纹规整填料共有的壁流现象。大直径的塔根据人孔的大小来确定格栅填料分状块的宽度,一般为<450mm,长度则由塔径和塑料板的规格来确定,分块由人孔装入塔内。填料支撑板与格栅填料的排列方向呈90°,上下层之间格栅填料排列方向旋转45°。

塑料格栅填料以塑料板片为主要的传质构件,板片垂直于塔截面,与气流和液流方向平行,由与上下两层呈45°旋转,整体塔内气流和液流逆向旋转,旋转流动接触。液体靠重力沿填料表面下降,与上升的气体接触,在塑料板片表面呈膜状流动,气体作为连续相自下向上流动,与液膜接触传质,气液之间形成滴状或膜状接触。随着气速增加,液体自下而上液滴变细,当气速达到喷射时,则呈喷射状接触。塑料格栅填料与金属格栅填料一样,具有走向固定、通道均匀、气液量越大相间作用越强,但持液量小、阻力小、不液泛、使用空速高等特点。

与金属格栅不同的是,塑料格栅的表面是光滑的、规则的,这是能够适应脱硫工况的一大特点。板片间距大、板片表面光滑、气体上升和液体下降阻力大大降低,气液相有各自的通道,每经过一层格栅,流体在板片的作用下变向而冲刷板片,使得含尘气体和液体不会在填料表面停滞、沉积、淤积和堵塞。

由于塑料格栅填料在制作时,可以调节板间距、板片厚度等,这又为适应脱硫工况提供了条件。脱硫的操作是一个化学吸收,反应的速度非常块;同时在塔的底部,半水煤气硫化氢含量高,反应推动力大,不需要太大的接触面积;同时,又由于入塔的煤气中携带有氧,极易在填料表面与溶液中的硫离子发生氧化反应而析出硫,二者的要求达成了一致,即在塔底部不必、不能采用过高的比表面积。而在塔的上部则相反,硫化氢含量低,反应推动力小,需要大的接触面积;而氧含量进一步降低,脱硫液纯净,不易析硫、附着,二者也达成一致,即在塔上部必须、允许采用较高的比表面积。塑料格栅填料间距可调、比表面积可调的特点,恰好满足了脱硫特殊工况的需求,同时能够实现低阻力、大通量。另外,板片厚度可调,也为每层下部承重提供了条件,而持液量小,又减小了对底部填料的强度的要求。

综上所述,塑料格栅填料表面光滑、板片间距可调、板片厚度可调等优点在脱硫工况下大大优于一般的散堆填料和规整填料的性能,脱硫效果得以保证,不易堵塔,同时,采用增强聚丙烯材料后,又增加了强度、抗软化、抗倒伏的能力,使用温度可达80°。

4、应用情况:

4.1金属格栅填料在造气洗气塔上的应用效果:

自从“4060工程”建成投产后,由于造气所有系统的洗气塔均采用了金属格栅填料塔,煤气降温有了降温有了根本性的改变,夏季入气柜的煤气温度由2005年的°,降到了今年的°,下降了十多度,降低了煤气系统的阻力,改善了的制气条件,也为后工序的降温增产提供了保证,同时,洗气塔阻力极低,仅为十几个毫米水柱,没有产生负面影响,且在7月底的停车拆检中发现,填料从上到下,没有任何挂灰积灰淤泥附着焦油现象,槽盘分布器上也没有积灰堵孔现象。生产运行指标及对照情况见表三、四、五。

表四:新上15台炉洗气塔06年度运行参数

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