NS并流复合塔板及其煤化工应用探讨

摘要

NS并流复合塔板是通过NS倾斜长条立体塔板与高效规整填料耦合,克服了塔板和填料的缺点,优势互补,解决了填料多级并流传质应用难题,实现了高效高通量高操作弹性的匹配,是目前国际上唯一能使标志塔板操作上限的"空塔动能因子"参数突破6.0的塔板,为煤化工的净化和分离过程新建塔器缩小塔径降投资、旧塔扩能提质改造以及灵活调整产能和节能降耗提供技术支撑.正梯形立体帽罩结构，消除气体通道与开孔率的矛盾，开孔率可大于40%，提高通量；开口斜向下的百叶窗式帽罩喷孔，减少气液对喷，气液接触时间成倍增加，提高效率与弹性；正八字型升气孔，降低压降，增强塔板强度；帽罩间设置高效规整填料，液滴由毫米尺度细化到微纳尺度，界面更新速率成百倍增加，提高效率与弹性；填料上部除雾沫夹带、下部脱气，同时提高降液管和塔板的通量；通过帽罩和规整填料内部分区，减少返混，板上液体呈螺旋式流动，液体传质时间成百倍增加，提高效率与弹性；帽罩间倒梯形结构为填料提供支撑，罩体又作为加强筋板，提高塔板强度，解决了大型塔器的塔内件结构和安装难题。NS并流复合塔板的塔板压降低，干板压降和湿板压降均较F1浮阀塔板降低100%和35%以上。NS并流复合塔板的操作下限为漏液控制，上限为雾沫夹带控制，操作弹性区间F为7-40，远大于F1浮阀塔板4-13的适宜操作区。增加规整填料有效地提高了复合塔板的操作上限。NS并流复合塔板处理能力大。由于增大了塔板开孔率和塔板的喷射操作工况，塔板的气相通量可达F1浮阀塔的2倍以上，另外气体由板孔直接进入帽罩而不通过板上的液层，塔板上流动的液体为很少含有气体的清液，因而同样截面积的降液管，液体的通过能力也可提高3倍以上。NS并流复合塔板的泄漏和气液相分布均匀性优于F1浮阀塔板，NS复合并流塔板板面基本无液面落差。NS并流复合塔板高效区的传质效率比F1浮阀高35%，高气速时已经超出F1浮阀的操作上限，而NS复合并流塔板仍处于正常操作状态。对于实际应用中高效操作区大幅度扩展，弹性提高5倍以上，抗装置波动性大大提高。