高效显 著提高传质效率
由于脉冲规整填料内气液湍动强化传质,高效显 著提高传质效率 ,塔内统改较普通规整填料效率可提高 5%以上 。醇精由于脉冲规整填料塔 内气液流向的馏系平 滑过渡 ,有效避免 了液相在填料 内部 的造中过度积 累,压降较普通规整填料约低 10%,高效同时延迟 了普通规整填料的塔内统改 “液泛”现象 ,通量较普通规 整填料 可提 高 30%以上。醇精图 4、馏系图 5给 出了 250Y板波纹填 料 、造中TJH255填料 在 乙苯 苯物 系下 的高效性 能曲线 。
由图 4、塔内统改图 5对 比实验结果可 以看出,醇精脉冲 规整填料与普通规整填料相比在低负荷下 ,馏系效率 与压降基本相当;在较高负荷下 ,造中脉冲规整填料 效率明显高于普通规整填料 ,压降明显低于普通 规 整填料 。实 际工业应用一 般在高 负荷 区 ,与普 通规整填料相 比,脉冲规整填料在提高通量的同时提高了填料效率。时提高了填料效率。
逆流接触的板式塔和填料塔是 目前广泛采用 的气液传质设备 ,由于气液逆流或错流 ,虽然具 有较高的分离效率 ,但处理能力受限。并流接触 的填料塔虽然单位截面积的处理能力很大,但其效率最多只能达到一个传质理论级 ,因此应用受 到很大 限制 。
如图 6所 示 ,JCF'F塔 板 (并流 喷射 填 料 塔 板)是填料与塔板的复合体 ,在板式塔的塔板上 按一定分布形式开设升气孔,并在升气孔上方安 放传质单元体。它靠填料实现传质 ,靠塔板实现 多级并流操作 ,具有高效、高通量等很多优点。
如图 7 (a)所示 ,液体在塔板上做横 向流 动,气体从塔板下方 以一定的气速通过升气孔; 塔板上流动的液体一部分通过提液管与塔板之间 的间隙被穿过升气孔的气体提升通过提液管;气 液并流进入填料 内进行传质,并完成气液分离 , 气体向上进入上一层塔板 ,液体通过降液管下降 到下一层塔板。气液在每一层塔板上都进行上述 传质过程 ,从而实现了气液总体逆流的填料塔多 级并流操作。
图 7(b)表示 了经实验证实的并流喷射填 料塔板传质单元的气液两相流动状态示意图。在 一 定气速和塔板流层高度下,气液在提液管某一 高度内以环状流的状态上升 ,随高度的增加,由 于重力的作用和管内气速的降低 ,紧贴管壁的液膜不再稳定 ,而与管壁脱离,与上升气体碰撞而混合 ,然后进入填料层 ;气液在填料层内进行传 质并完成大部分气液分离 ,分离后的液体降到塔 板上与塔板上主流液体混合 ,夹带少量液滴的气 体减速后将大部分夹带脱除进入上一层塔板。
由于气液是在提液管及填料 内传质并得到分 离,塔板上 的液相基本上是清液,气相含量小,因此其要求的降液面积小。对于扩能改造项目原 塔板降液管不变即可满足扩产要求。
由于 JCPT塔板上气液并流传质 ,允许气速 很高 ,塔板通量很大;塔板顶部填料层具有气液 强化传质及分离作用 ,塔板上液体为清液层 ,降 液管不易液泛。因此采用 JCPT塔板可明显提高 老塔处 理能力 ,较浮 阀塔板 通量 大 5O%以上。 JC盯 塔板提液管内气液并流、剧 烈强化传质 , 气液接触充分、时间长,显著提高传质效率,较 浮阀塔板效率 可提高 15%以上。由于气体不直 接穿过塔板液层 ,板压降较低 ,较浮阀塔板压降 约 降低 3O%。图 8、图 9给 出 了 JCPT 塔板、 NewVST、浮阀塔板对比性能曲线。
5 结 论
1 采用 TJH型脉冲规整填料、JC盯 塔板 改造 甲醇精馏系统 ,系统生产能力由 3万吨/年 提高至 8万 吨/年精 甲醇 ,显著提高 甲醇产量 ,达到了扩产改造目的。
2 TJH 型脉 冲规整填料、JCPT塔 板显著 提高了预塔、主塔的分离效率 ,预塔 、主塔回流 比大幅度降低 ,显著降低了整个系统的物耗 、能 耗 。
3 JCPT 塔板具有 处理 能力 大、效 率高、 操作稳定等特点,非常适合诸如 甲醇精馏等分离 场合 。
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