浅谈脱硫塔填料选型
脱硫塔制作安装施工方案
脱硫塔制作安装施工方案1. 引言脱硫塔是一种用于去除废气中二氧化硫(SO2)等有害物质的设备,广泛应用于电力、钢铁、石化等行业。
本文将介绍脱硫塔的制作和安装施工方案,以便确保脱硫塔的正常运行和高效性能。
2. 脱硫塔制作方案2.1 设计与选型在制作脱硫塔之前,需要进行详细的设计和选型工作。
设计要考虑到废气的流量、温度、成分等因素,以确定脱硫塔的尺寸、材料和工艺。
选型要选择合适的填料和吸收液,以提高脱硫效率。
2.2 材料准备制作脱硫塔需要准备的材料包括金属板材、焊材、密封材料等。
金属板材应选择耐腐蚀的材料,如不锈钢。
焊材应选择适合金属板材的焊条或焊丝。
密封材料应选择耐腐蚀、耐高温的橡胶材料。
2.3 制作工艺制作脱硫塔的工艺一般包括下列步骤: 1. 制作底座:根据设计尺寸,将金属板材切割成合适的形状,并焊接成底座。
2. 制作筒体:根据设计尺寸,将金属板材弯曲成圆筒形,并用焊材进行焊接。
3. 安装填料:将选好的填料均匀地填充到筒体内。
4. 安装进出口管道:根据设计要求,安装进出口管道,并使用密封材料进行密封。
5. 进行焊接和密封检查:对焊接部位和密封处进行检查,确保无缺陷。
3. 脱硫塔安装施工方案3.1 施工准备在进行脱硫塔的安装施工之前,需要做好施工准备工作。
包括制定施工计划、确定施工队伍和施工人员、准备必要的工具和设备、清理施工现场等。
3.2 安装过程脱硫塔的安装一般包括以下步骤: 1. 运送和吊装:将制作好的脱硫塔运送到安装现场,并使用起重设备进行吊装。
2. 定位和固定:根据设计要求,将脱硫塔进行定位,并使用支架或螺栓进行固定。
3. 连接管道:根据设计要求,连接脱硫塔的进出口管道,确保管道与塔体的连接紧密并进行密封。
4. 安装附件:根据设计要求,安装脱硫塔的附件,如流量计、温度传感器等。
5. 进行测试:在安装完成后,进行必要的测试,包括压力测试、漏气测试等,以确保脱硫塔的安装质量。
脱硫塔选型与设计
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型4.1吸收塔的设计吸收塔是脱硫装置的核心,是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备,要保证较高的脱硫效率,必须对吸收塔系统进行详细的计算,包括吸收塔的尺寸设计,塔内喷嘴的配置,吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择(包括法兰、人孔等)。
4.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔,喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计4.1.1.1 喷淋塔的高度设计 喷淋塔的高度由三大部分组成,即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。
但是吸收区高度是最主要的,计算过程也最复杂,次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。
而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法:(1) 喷淋塔吸收区高度设计(一)达到一定的吸收目标需要一定的塔高。
通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。
吸收区高度的理论计算式为h=H0×NTU (1)其中:H0为传质单元高度:H 0=G m /(k y a)(k a 为污染物气相摩尔差推动力的总传质系数,a 为塔内单位体积中有效的传质面积。
)NTU 为传质单元数,近似数值为NTU=(y 1-y 2)/ △y m ,即气相总的浓度变化除于平均推动力△y m =(△y 1-△y 2)/ln(△y 1/△y 2)(NTU 是表征吸收困难程度的量,NTU 越大,则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。
根据(1)可知:h=H0×NTU=)ln()()(***22*11*22*112121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=∆- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[82.0W a k L ∂=]4[ (2)其中:y 1,y 2为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中SO 2组分的摩尔比,kmol(A)/kmol(B)*1y ,*2y 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度,kmol(A)/kmol(B)k y a 为气相总体积吸收系数,kmol/(m 3.h ﹒kp a )x2,x1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO2组分摩尔比,kmol(A)/kmol(B)G 气相空塔质量流速,kg/(m2﹒h)W 液相空塔质量流速,kg/(m2﹒h)y1×=mx1, y2×=mx2 (m为相平衡常数,或称分配系数,无量纲)k Y a为气体膜体积吸收系数,kg/(m2﹒h﹒kPa)k L a为液体膜体积吸收系数,kg/(m2﹒h﹒kmol/m3)式(2)中∂为常数,其数值根据表2[4]表3 温度与∂值的关系采用吸收有关知识来进行吸收区高度计算是比较传统的高度计算方法,虽然计算步骤简单明了,但是由于石灰石浆液在有喷淋塔自上而下的流动过程中由于石灰石浓度的减少和亚硫酸钙浓度的不断增加,石灰石浆液的吸收传质系数也在不断变化,如果要算出具体的瞬间数值是不可能的,因此采用这种方法计算难以得到比较精确的数值。
脱硫塔如何选择填料的种类
脱硫塔如何选择填料的种类脱硫塔是用于将烟气中的二氧化硫(SO2)去除的设备。
填料是脱硫塔中最紧要的构成部分之一,填料种类的选择对塔的脱硫性能有着至关紧要的影响。
本文将从填料的作用原理、填料的种类、填料的选择等方面来介绍脱硫塔如何选择填料的种类以及如何提高其脱硫性能。
填料的作用原理填料是一种通过加添烟气和氧化剂的接触面积来加强反应的媒介。
脱硫塔内填料的紧要作用是促进氧化气体和烟气中的SO2的接触,使其形成二氧化硫(SO2)的催化剂。
在填料上,SO2经过氧化并与氧形成二氧化硫(SO2),进而与一些污染物质和水反应,产生硫酸,最后形成淘汰物,被吸附、拦截或沉积在塔壁上。
填料的种类在脱硫塔中使用的填料有很多种,下面将简单介绍一些常见的填料种类。
1. 活性炭活性炭的紧要成分是碳,其表面为多孔复合体。
通过孔的作用,活性炭可以促进烟气中SO2和氧的接触,使其在填料上形成二氧化硫(SO2)的催化剂,从而提高烟气中二氧化硫的去除率。
活性炭除了可以去除SO2以外,还可以去除一些其他污染物质,因此是脱硝塔中常用的填料。
2. 石英砂石英砂是一种无机非金属材料,拥有硬度高、韧性好、化学稳定性好等特点。
石英砂通过其表面积和孔隙结构,可以提高烟气和氧的接触面积,促进SO2的氧化,进而提高脱硫效率。
3. 陶瓷球陶瓷球是由纯天然矿物和石英砂以及陶土混合而成的颗粒状物料。
陶瓷球表面积较大,孔隙结构也比较多而杂,可以加添烟气和氧气的接触面积,提高其反应速率和脱硫效率。
由于有着较高的耐热性和机械强度,因此在大型脱硫塔中比较常见。
4. 塑料填料塑料填料具有良好的化学稳定性、耐酸碱腐蚀性,低比重、低能耗等特点。
它构成多而杂,表面积大,孔隙结构多而杂,可以加添烟气和氧气的接触面积,提高其反应速率和脱硫效率。
由于塑料填料质量轻,因此可以降低脱硫塔的重量。
填料的选择正确选择填料种类是脱硫塔的关键。
在选择填料时,首先需要考虑的是填料的物理和化学性质。
填料塔及填料的选型
填料塔及填料的选型1、填料塔塔型选择一般原则:塔填料是填料塔的核心构件,它为气液两相间热、质传递提供了有效的相界面,只有性能优良的塔填料再辅以理想的塔内件,才有望构成技术上先进的填料塔。
下列情况优先选用填料塔:•在分离程度要求高的情况下,因某些新型填料具有很高的传质效率,故可采用新型填料以降低塔的高度;•对于热敏性物料的蒸馏分离,因新型填料的持液量较小,压降小,故可优先选择真空操作下的填料塔;•具有腐蚀性的物料,可选用填料塔。
因为填料塔可采用非金属材料,如陶瓷、塑料等;•容易发泡的物料,宜选用填料塔。
2、填料塔填料的选择:填料的几何特性数据主要包括比表面积、空隙率、填料因子等,是评价填料性能的基本参数。
①比表面积单位体积填料的填料表面积称为比表面积,以a表示,其单位为m2/m3。
填料的比表面积愈大,所提供的气液传质面积愈大。
因此,比表面积是评价填料性能优劣的一个重要指标。
②空隙率单位体积填料中的空隙体积称为空隙率,以ε表示,其单位为m3/m3,或以%表示。
填料的空隙率越大,气体通过的能力越大且压降低。
因此,空隙率是评价填料性能优劣的又一重要指标。
③填料因子填料的比表面积与空隙率三次方的比值,即a∕ε3,称为填料因子,以Ф表示,其单位为1/m。
它表示填料的流体力学性能,Ф值越小,表明流动阻力越小。
3、填料性能的优劣通常根据效率、通量及压降三要素衡量。
•在相同的操作条件下,填料的比表面积越大,气液分布越均匀,表面的润湿性能越好,则传质效率越高;•填料的空隙率越大,结构越开敞,则通量越大,压降亦越低。
国内学者采用模糊数学方法对九种常用填料的性能进行了评价如表所示:。
氨法脱硫塔材质的比较
氨法脱硫塔材质的比较脱硫塔是脱硫工艺的核心设备。
脱硫塔的可靠性关键是防腐。
国外的湿法脱硫塔材质主要有两种:碳钢衬玻璃磷片、镍基合金塔,,国内99%的钙法、氨法等湿法脱硫塔(90%以上的氨法脱硫塔)都采用了碳钢衬玻璃鳞片防腐工艺,只有个别厂家采用璃钢塔和混凝土塔。
由于混凝土塔业绩少长期的可靠性还有待检验,镍基合金塔国内脱硫领域几乎没有使用,下面主要就碳钢塔和玻璃钢塔比较分析如下:一、脱硫塔材质的选择原则1、长期耐脱硫介质腐蚀;2、损坏区域扩展慢,危害性较小,易于发现;3、易于修复。
二、材质的比较1、碳钢衬玻璃鳞片该工艺已成功应用于国内外脱硫工程40余年,其方法为:通过外层钢制层,实现脱硫塔的强度要求,通过玻璃鳞片树脂层实现防腐要求。
玻璃鳞片树脂在固化后的收缩率很低,与粘结面之间存在的应力较小,不容易因为应力变化而脱落;玻璃鳞片本身的热膨胀系数与钢材相当,能适应高温工作环境,且具备良好的抗热冲击性能。
另外,玻璃鳞片树脂还具有优越的与基体的粘结性能、优越的抗蒸汽及水渗透性能等特点。
因此,经几十年的发展,玻璃鳞片树脂已是脱硫界应用最广、技术最成熟、应用最可靠经济的非金属防腐材料。
如国内最早成套引进国外湿法脱硫技术的珞璜电厂,其一期2×360MW机组的脱硫塔即是采用了碳钢衬玻璃鳞片树脂的结构形式,自92年开始运行至今,防腐内衬依然完好。
碳钢内衬玻璃鳞片树脂的结构形式也很简单,易于施工和维护。
国内90%以上的氨法脱硫塔采用了该材质。
碳钢塔图例2、玻璃钢塔玻璃钢是国内化工等行业广泛采用的耐腐蚀材质,多用于小直径槽罐。
玻璃钢制作属于现场糊制,强度性能的离散型比碳钢差很多,因此通常壁厚较大。
用于槽罐比较合适。
但对于脱硫塔,由于塔内有除雾器、水冲洗、吸收喷淋层(通常3-5层)、氧化均布层等结构,支撑梁多达10层左右,因此,需要可靠的支撑结构。
各种支撑梁必须是钢材,支撑梁的耐腐蚀要求要高于塔体。
而玻璃钢要实现可靠的支撑设计比较困难。
脱硫剂的选择
脱硫剂的选择 脱硫技术 脱硫技术将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体防止燃烧时生成 SO2 通过 对国内外以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可 划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等 3 类。
其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫 (Flue gas desulfurization ,简称 FGD ), 在 FGD 技术中, 按脱硫剂的种类划分, 可 分为以下五种方法:以 CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以 MgO 为基础的镁法,以 Na2SO3 为基础的钠法,以 NH3 为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。
世界上普遍使用的 商业化技术是钙法,所占比例在 90%以上。
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状 态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。
湿法 FGD 技术是用含有吸收剂 的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、 脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
干法 FGD 技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、 设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、 二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。
半干法 FGD 技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者 在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。
特别是 在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、 脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们 广泛的关注。
按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种脱硫的几种工艺(1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺 石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技湿法脱硫工艺流程图 术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约 90%采用此工艺。
关于脱硫塔填料选择用鲍尔环填料还是规整填料
关于脱硫塔填料选择用鲍尔环填料还是规整填料引言脱硫塔是用于去除烟气中的二氧化硫的设备,在燃煤发电厂、钢铁厂和化工厂等行业中被广泛使用。
脱硫塔填料是脱硫塔中紧要的构成部分,其作用是扩大接触面积,提高效率。
其中,鲍尔环填料和规整填料是常见的两种填料材料。
本文将比较这两种填料的优缺点以及选择填料的建议。
鲍尔环填料介绍鲍尔环填料,也称作有机环形填料,是一种稀土塑料,具有良好的化学稳定性和耐磨性。
它的结构是由凸起和凹陷部分构成的环形。
鲍尔环填料在脱硫塔中应用广泛,由于它的表面积大,气体和液体可以在表面上充分接触,降低了二氧化硫的浓度。
优点1.鲍尔环填料的表面积较大,可以加添气体接触表面积,提高反应效率。
2.鲍尔环填料有很好的耐酸碱性能,能够承受较强的腐蚀性气体。
3.鲍尔环填料重量轻,成本低。
4.鲍尔环填料的结构相对多而杂,可以较好地降低液膜厚度,提高脱硫效率。
缺点1.鲍尔环填料的结构相对多而杂,需要消耗较多的能源进行生产,对环境会产生确定的影响。
2.由于鲍尔环填料的空隙较小,易显现堵塞现象,需要定期清洗。
规整填料介绍规整填料,也称作塔板、填料板,是通道略为固定、板上有小孔的塑料或金属板块。
规整填料在脱硫塔中作用紧要是减缓气体下行速度,加添逗留时间,降低了二氧化硫的浓度。
规整填料又可分为波纹板、护板、一般板和孔板等四类。
优点1.规整填料的结构简单,简单安装和维护。
2.规整填料下部留有空隙,能够有效地防止堵塞现象。
3.规整填料的通道固定,气体和液体简单均匀流动,达到较高脱硫效率。
缺点1.规整填料的表面积较小,相对来说反应效率较低。
2.规整填料本身较重,成本较高。
建议依据以上的优缺点,建议在选择填料时,应实在情况实在分析。
若需要高效率的脱硫,可选择鲍尔环填料;若需要便于维护的脱硫填料,则可以选择规整填料。
同时需要注意,填料的材料和选型应依据工作环境选择,以确保填料的正常使用寿命。
结论本文比较了鲍尔环填料与规整填料的优缺点,并给出了选择填料的建议。
如何去选择填料塔填料
如何去选择填料塔填料填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。
所选填料既要满足生产工艺的要求,又要使设备投资和操作费用最低。
1.填料种类的选择:填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,通常考虑以下几个方面:(1)传质效率要高一般而言,规整填料的传质效率高于散装填料(2)通量要大在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料(3)填料层的压降要低(4)填料抗污堵性能强,拆装、检修方便2.填料规格的选择填料规格是指填料的公称尺寸或比表面积。
(1)散装填料规格的选择工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。
同类填料,尺寸越小,分离效率越高,但阻力增加,通量减少,填料费用也增加很多。
而大尺寸的填料应用于小直径塔中,又会产生液体分布不良及严重的壁流,使塔的分离效率降低。
因此,对塔径与填料尺寸的比值要有一规定,一般塔径与填料公称直径的比值D/d应大于8。
(2)规整填料规格的选择工业上常用规整填料的型号和规格的表示方法很多,国内习惯用比表面积表示,主要有125、150、250、350、500、700等几种规格,同种类型的规整填料,其比表面积越大,传质效率越高,但阻力增加,通量减少,填料费用也明显增加。
选用时应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑,使所选填料既能满足技术要求,又具有经济合理性。
应予指出,一座填料塔可以选用同种类型,同一规格的填料,也可选用同种类型不同规格的填料;可以选用同种类型的填料,也可以选用不同类型的填料;有的塔段可选用规整填料,而有的塔段可选用散装填料。
设计时应灵活掌握,根据技术经济统一的原则来选择填料的规格。
3.填料材质的选择填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。
(1)陶瓷填料陶瓷填料具有很好的耐腐蚀性及耐热性,陶瓷填料价格便宜,具有很好的表面润湿性能,质脆、易碎是其最大缺点。
在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。
湿法烟气脱硫装置吸收塔材料的选择
道均为玻璃钢,由于在树脂中加入填料,有较好的耐磨 性能,至今使用良好。
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3.2玻璃钢在烟气脱硫装置中的应用情况
目前大部分湿式石灰石烟气脱硫装置中的除雾 器、喷淋管、塔壁冲洗管均用玻璃钢生产,北京国华热
电公司脱硫装置中,石灰浆液输送管道和贮存罐均为
玻璃钢。广东粤连电厂脱硫装置中洗涤塔内浆液输送 管道和石灰溶解贮罐均为玻璃钢。电厂中有大量的酸 碱贮罐也采用玻璃钢。
击未拭晨科技
2008年第5期
湿法烟气脱硫装置吸收塔材料的选择
陈崇亮
(煤炭工业济南设计研究有限公司,山东济南250031)
摘要该文对火力发电厂湿法烟气脱硫中的吸收塔使用的各种材科进行了详细比较,介绍了吸收塔材质采用玻璃铜的优点及玻璃钢在该领 域使用的前景。 关键词 漫法脱硫喾体材料吸收誊玻璃铜
中圈分类号啦621.8 文献标识码B
(11)对于新建项目由于在项目决策阶段一般会影 响到75%一85%左右的总投资,因此在认真分析用户 热负荷的规模、性质基础上,多方案比较拟建机组的形 式,才能根本上保证项目最大的经济效益;同时应在工 程设计阶段留有合理的设计周期,以减少施工中的错、 漏、碰、缺,同时充分考虑电厂投运后的运行操作方便; 设计阶段也应充分重视高效节能工作,应当结合工程 实际有所创新。
1麻石吸收塔
吸收塔塔体材料采用优质天然花岗岩制造,可以 有效保证设备主体的坚固性、耐腐性及使用寿命的长 久稳定性,可以耐高温,使用寿命在15—20年之间。 但是塔体内部构件安装不方便,塔体本体重量过重,1 台35t/h锅炉所配套的麻石吸收塔的总体重量在400t 左右。l台75t/h锅炉所配套的麻石吸收塔的总体重量 在800t左右,塔体本身重量过重导致塔体基础土建费 用的提高,同时施工受气温等自然条件影响较大,导致 施工工期过长。
脱硫塔防腐材料
脱硫塔防腐材料脱硫塔是一种用于去除燃煤电厂废气中二氧化硫的设备,其主要作用是将烟气中的二氧化硫转化为硫酸盐,并将其去除。
脱硫塔通常由钢结构和内部填料组成,因此需要选用耐腐蚀的材料来保护其表面,延长使用寿命。
本文将介绍脱硫塔防腐材料的选择和应用。
1. 不锈钢。
不锈钢是一种常用的脱硫塔防腐材料,具有良好的耐腐蚀性能和结构强度。
不锈钢具有耐高温、耐腐蚀、易清洁等特点,适用于脱硫塔内部和外部的防腐保护。
常用的不锈钢材料包括304不锈钢、316不锈钢等,其耐腐蚀性能能够满足脱硫塔长期使用的要求。
2. 玻璃钢。
玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂复合而成的材料,具有良好的耐腐蚀性能和机械强度。
玻璃钢具有重量轻、施工方便、耐腐蚀等特点,适用于脱硫塔的内部结构和填料支撑等部位的防腐保护。
玻璃钢材料在脱硫塔中的应用可以有效延长脱硫塔的使用寿命。
3. 耐酸碱涂料。
在脱硫塔的内部结构和填料表面涂覆耐酸碱涂料,可以有效提高其耐腐蚀性能。
耐酸碱涂料具有良好的耐腐蚀性能和附着力,能够有效保护脱硫塔内部结构和填料表面不受腐蚀。
常用的耐酸碱涂料包括环氧树脂涂料、氟碳涂料等,其耐腐蚀性能能够满足脱硫塔的使用要求。
4. 耐腐蚀陶瓷。
耐腐蚀陶瓷是一种具有良好耐腐蚀性能的材料,适用于脱硫塔填料的制造。
耐腐蚀陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点,能够有效保护脱硫塔填料不受腐蚀和磨损。
常用的耐腐蚀陶瓷包括氧化铝陶瓷、硅酸铝陶瓷等,其耐腐蚀性能能够满足脱硫塔填料的使用要求。
综上所述,脱硫塔防腐材料的选择和应用对于脱硫塔的使用寿命和运行效率具有重要意义。
选择合适的防腐材料,能够有效保护脱硫塔的内部结构和填料表面,延长其使用寿命,降低维护成本,提高运行效率。
在脱硫塔的设计和制造过程中,应根据具体工况和要求选择合适的防腐材料,确保脱硫塔的长期稳定运行。
脱硫塔的设计计算
5. 设备计算及选型选塔体材料为Q235-B脱硫塔的设计计算脱硫吸收塔采纳填料塔,填料为φ50×30×聚丙烯鲍尔环,公称直径为50cm ,间隙率为ε=,比表面积为α=m 3,采纳乱堆的方式。
塔径计算泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速上限,填料塔的操作空塔气速必需小于泛点气速,操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
关于散装填料,其泛点率的体会值为 u/u F = ~ 填料的泛点气速可由贝恩 — 霍根关联式计算:81412.032)()(lg Lg L g F G L K A a g u ρρμρρε-=⨯⨯⨯ 式中 u F —— 泛点气速,m/s ; g —— 重力加速度,s 2 ;a —— 填料总比表面积,m 2/m 3 ; ε —— 填料层间隙率,m 3/m 3 ; ρg 、ρL —— 气相、液相密度,kg/m 3 ;μ —— 液体粘度,mPa·S ;μ= mPa·S L 、G —— 液相、气相的质量流量,kg/h ;A 、K —— 关联常数,与填料的形状及材料有关。
查下表得出A=,K=。
表不同类型填料的A 、K 值其中,8141)()(Lg G L K A ρρ-8141)03.1044869.0()91126869.003.1044711.7(75.1204.0⨯⨯⨯⨯-=0583.1-=因此, 2.0310583.110u a g u LgF ρρε⨯⨯⨯=-因此s m u F 575.2873.0869.003.1044114927.081.9102.0310583.1=⨯⨯⨯=- 取泛点率为,那么s m u u F 751.168.0==依照操作态的每小时气体处置量算出塔径D ,m u / 4V s π=D式中:D ——吸收塔直径,m ; V S ——气体的体积流量,m 3/sD=m 2902.4751.13600911264=⨯⨯⨯π圆整后D 取壁厚的计算 Q235-B当δ在3-4mm的范围内时[]MPa t113=δ,操作压力kpa m kg N kg gh P m c 388.11712/8.9/2.9903=⨯⨯==ρ,设计压力为:Kpa kpa p p c 1293.0126.1291.1===, 选取双面焊无损检测的比例为全数,因此1ϕ=计算壁厚: []21211293.01113243001293.02C C C C ppD td ++-⨯⨯⨯=++-=ϕδδ,取2.01=C ,12=C因此mm d 66.3`12.046.2=++=δ圆整后取mm n 4=δ.强度校核求水压实验时的应力。
浅谈脱硫塔内衬的选择
浅谈脱硫塔内衬的选择摘要:2011年10月唐山佳华煤气净化一期二脱硫脱硫塔进行了整体大修。
脱硫塔是脱硫系统的主要设备,脱硫塔的职责是气液接触吸收气相中H2S及其它酸性气体。
由于H2S对钢材具有强烈的腐蚀性,所以为保证脱硫塔的安全稳定运行,对材质为碳钢的脱硫塔进行了内部衬里防腐蚀处理。
脱硫塔的内衬主要为橡胶内衬和玻璃钢内衬两种,经过长时间运行证明在脱硫塔这种设备中玻璃钢衬里明显要优于橡胶衬里。
关键词:脱硫塔内衬橡胶玻璃钢湿法脱硫做为煤气净化的传统工序随着化学工业的发展取得了较大的进步,特别是近年来随着甲醇、合成天然气等碳一化工产品的升温,湿法脱硫从设备、工艺、催化剂多方面越来越受到各企业的重视。
做为企业设备管理人员,个人认为要想搞好一套湿法脱硫装置,使湿法脱硫系统运行正常,首先硬件系统是基础,即系统的设计、设备首先必须符合湿法脱硫的要求,而硬件的首要问题则是设备的防腐蚀问题。
1.工艺系统湿法脱硫工艺流程看似简单,但实际反应机理较复杂,主、副反应交叉进行,氧化还原过程受多种因素影响。
工艺流程设置是否完善对于溶液组分及脱硫运行、溶液再生等有很大的影响。
关系着脱硫系统能否长期稳定连续运行。
脱硫系统的主要任务:脱硫、溶液再生、熔硫。
脱硫塔是脱硫系统的主要设备,脱硫塔的职责是气液接触吸收气相中H2S 及其它酸性气体。
在脱硫塔中吸收H2S是一个快速反应,瞬间完成,而再生的反应速度相对较小。
近年来开发了不少比表面积大、空隙率高、价廉物优的填料,使填料塔发挥出更大优势。
2.设备运行情况分析2.1停用过程中的腐蚀环境脱硫塔停用过程中的腐蚀介质主要来自煤气及残留的脱硫液等,往往几种组分同时存在,使塔壁和填料栅处于含氧、硫化氢、二氧化碳或导电良好的残留溶液中。
2.2脱硫塔运行中的腐蚀特点2.2.1硫化氢腐蚀脱硫塔在运行过程中,由于脱硫液与煤气中硫化氢的相互作用,造成湿硫化氢环境,是硫化氢的腐蚀作用更加明显。
钢材受到硫化氢腐蚀以后阳极的最终产物就是硫化亚铁,该产物通常是一种有缺陷的结构,它与钢铁表面的粘结力差,易脱落,易氧化,且电位较正,因而作为阴极与钢铁基体构成一个活性的微电池,对钢基体继续进行腐蚀。
脱硫塔材料选择指南
脱硫塔材料选择指南
脱硫塔是用于处理废气中的二氧化硫的设备。
选择合适的材料是确保脱硫塔高效运行的关键。
本指南提供一些选择合适材料的建议。
1. 材料的耐腐蚀性
脱硫塔内的废气可能含有酸性物质,因此选择具有良好耐腐蚀性的材料非常重要。
以下是一些常用的耐腐蚀材料选项:
- 不锈钢:不锈钢具有良好的耐腐蚀性和机械性能,适用于大部分脱硫塔的内部构件。
- 耐酸砖:耐酸砖由高硅酸盐材料制成,能够耐受酸性环境的侵蚀,适用于塔壁和底部结构。
- 耐酸陶瓷:耐酸陶瓷具有优异的耐腐蚀性能,可以在高酸性环境下使用。
2. 材料的吸附性能
脱硫塔中的材料应具有良好的吸附性能,以吸附和去除废气中的二氧化硫。
以下是一些常用的吸附材料选项:
- 石灰石:石灰石是最常用的吸附剂之一,可以将二氧化硫转化为硫酸钙,并保持高效的吸附性能。
- 活性炭:活性炭具有大的比表面积和良好的吸附性能,可用于去除有机气体和低浓度的二氧化硫。
3. 材料的可再生性
考虑选择可再生材料有助于降低环境影响。
以下是一些可再生材料选项:
- 生物质炭:由可再生生物质材料制成,具有较低的碳排放和良好的吸附性能。
- 硅胶:硅胶可通过再生技术进行回收和再利用。
综上所述,选择合适的脱硫塔材料需要考虑其耐腐蚀性、吸附性能和可再生性。
结合实际需求,合理选择材料可以提高脱硫塔的效率和可持续性。
脱硫塔材料选择指南
脱硫塔材料选择指南
1. 引言
脱硫塔是工业生产中用于净化废气中二氧化硫的设备。
脱硫塔的材料选择是确保脱硫效果和设备寿命的重要因素。
本文将介绍脱硫塔材料选择的几个关键考虑因素。
2. 耐腐蚀性
脱硫塔内会接触到高浓度的腐蚀性介质,材料的耐腐蚀性是首要条件。
常用的耐腐蚀材料包括不锈钢、高合金钢和合金陶瓷等。
根据废气特性和介质浓度,确定选择的材料类型和级别。
3. 耐温性
脱硫塔内温度波动较大,因此材料的耐温性也是需要考虑的因素。
根据脱硫塔操作温度的上下限以及温度变化频率,选择合适的耐温材料,如耐热合金钢、陶瓷材料等。
4. 强度和韧性
脱硫塔在长时间运行时会承受压力和温度的变化,所以材料的强度和韧性是保证脱硫塔安全稳定工作的必要条件。
一般情况下,
选择高强度的材料,如碳钢、不锈钢等,并保证材料具备一定的韧性。
5. 成本考虑
材料的成本也是脱硫塔材料选择的一个重要因素。
不同材料的
成本存在较大差异,需根据项目预算和材料性能综合考虑。
在成本
可接受的范围内,选择性能良好的耐腐蚀材料。
6. 其他因素
除了上述几个主要考虑因素外,还需考虑脱硫塔的设计要求、
施工工艺和维护成本等。
根据实际情况进行综合考虑,选择最适合
的材料。
结论
脱硫塔材料选择是确保脱硫效果和设备寿命的重要决策。
通过
合理分析耐腐蚀性、耐温性、强度和韧性等因素,并综合考虑成本
和其他因素,选择合适的材料可以实现脱硫系统的高效、稳定运行。
以上为脱硫塔材料选择指南,希望对您有所帮助。
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湿法脱硫中对填料塔的一些认识
湿法脱硫中对填料塔的一些认识这些年应该说很多企业十分重视塔设备的科研、设计、使用及新技术,以适应化工行业迅速发展。
作为湿法脱硫行业,采用的大多是填料塔,因为它具备了生产能力大、分离效率高、操作稳定等特点,然而满足了以上条件的同时,其缺点也暴露无疑,那就是生产中气体压降较大,所需的溶液喷淋密度大,而且堵塔几率较高,优势与缺点并存。
作为填料脱硫塔,主要内件包括:液体分布器(包括塔顶分布器、段间分布器)、气体分布器及除沫装置等。
其中的液体分布器至关重要,它的制作与安装关系到脱硫生产运行的正常与否。
大部分企业的液体分布器是根据生产工艺参数精心设计计算而制得的,但其中不少在运行中还是出现了对气体阻力大、本身容易硫堵等现象,主要原因是没有充分考虑脱硫液的成份、粘度等因素(当然,分布器安装的精确度也很重要)。
而作为填料层,所需的传质面积通常是根据传质系数和吸收过程平均推动力去确定的,而在填料的选型和装填上大多是充分考虑了脱硫液成份、温度、粘度等因素的,但仍不可避免的出现阻力上涨过快,堵塔几率过高,运行周期短,脱硫效率不理想等问题。
气体通过填料层的运行过程是较为复杂的,包括气体流速、气体的压力降、液泛速度、持液量、液体循环量、气液分布、脱硫效率及它们之间的关系。
在此,结合脱硫生产运行中的一些现象和大家一起讨论一下脱硫塔气速、溶液循环量、填料持液量、压差变化以及脱硫效率之间的关系。
1在溶液循环量不变的情况下,气体的空塔气速的改变将影响到填料的持液量及气体通过填料层的压力降。
具体分以下几种情况:在较低的气速下,气液两相几乎没有相互干扰。
填料表面的持液量不随气速而变。
气体流速较大时,气液两相之间的相互干扰随气速的增大而趋于严重。
当气速增大而达到某一点时,填料的持液量不断增加,而且逐渐积聚起来而占据一部分自由空间,致使气体流通截面积减小,压降较前增大。
这种现象也叫拦液,而且气速越大,拦液越严重。
在生产运行中,有的时候贫、富液槽本来较为稳定的液位突然发生较大的变化,突然升高或降低,或忽高忽低,就经常是因为气体流量波动大、拦液量在不停变化的缘故。
焦化脱硫塔填料装填方案
脱硫塔填料装填方案一、目的脱硫塔填料装填质量的好坏直接影响脱硫效果及正常生产的安全稳定运行,为了保证装填质量,特制定此方案。
二、装填应具备的条件1、需要装填填料的脱硫塔塔内件安装全部结束,吹扫试压完毕,水冲洗合格,设备内清扫干净,液位计、压差计等仪表安装完毕,并检查合格。
2、每层填料底部不锈钢丝网已铺好。
3、所有填料、不锈钢丝网等经核对质量、数量均达到要求,并运至现场。
三、装填前准备工作及要求1、装填现场清理干净2、技术人员对设备内按要求标出装填高度。
3、现场照明及塔内用灯备好。
4、所需工具:卷扬机、25t吊车、软梯、篷布、木板、帆布、木耙等以及劳保用品备齐。
5、检查出口集气管并用铁丝网包牢固。
6、进塔要办进塔入罐许可证,登高要办登高作业许可证。
四、装填1、填料装填数量、型号及高度脱硫塔填料分四层装填。
型号:聚丙烯泰勒花环(∮95×37×6)装填高度:上部第一层H=1500mm其余三层H=3500mm,装填数量:总计2×183 m3/台。
2、装填程序(1)用帆布盖好溶液出口管、鼓泡器,便于装填后清理。
(2)将脱硫塔人孔打开,首先装填顶部填料,装填前清理填料支撑板杂物,装填聚丙烯泰勒花环,上部第一层装填高度为1500mm,装填完毕后压上压板并紧固。
(3)然后依次从上往下装另三层填料,装填前清理各层支撑板的杂物。
装填高度为每层3500mm,装填完毕后压上压板并紧固。
(4)最后清理锅底溶液出口管帆布上杂物,封闭各人孔。
五、装填工具及数量六、装填注意事项1、装填过程要有专人统一指挥。
2、专人负责验收填料统计数量。
3、作业人员穿戴好防护用品。
4、注意保护好测温套管和测压管。
5、吊钩下不许站人。
6、不充许将任何杂物掉入脱硫塔内。
7、不充许将整袋填料装入脱硫塔内。
脱硫吸收塔密度计选型浅谈
脱硫吸收塔密度计选型浅谈中图分类号:TM62文献标识码:A文章编号:ISSN1004-1621(2018)02-0076-01传统的大型火力发电厂石灰石-石膏湿法脱硫工艺的应用比较普遍。
我厂采用"氧化镁"湿法烟气脱硫装置,进行烟气脱硫,脱硫反应的直接副产物是三水和六水的亚硫酸镁。
脱硫系统浆液的腐蚀性及磨蚀性,同时又生成的亚硫酸镁很容易结晶,使密度计的选型具有很大限制。
1.吸收塔密度测量的方法的特点目前国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有三种:科氏力质量流量法、差压法、γ射线放射吸收测量法.1.1科里奥利质量流量计简称科氏力流量计,是利用流体在振动管中流动时,将产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理测量的。
科氏力流量计由传感器和变送器两大部分组成。
其中传感器用于流量信号的检测,主要由分流器、测量管、驱动、检测线圈和驱动、检测磁钢构成,变送器用于传感器的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出,变送器主要有电源、驱动、检测、显示等部分电路组成。
1.2差压测量方法,此种方法为间接测量法,即通过压差变送器测量不同高度浆液之间的压差,在DCS中根据ρ=P/gH计算出浆液密度,其中ρ为浆液密度,P为差压变送器测出压力,H为固定距离,g为常数。
优点:价钱便宜,测量准确;维护量小。
缺点:测量探头易堵塞,严重时会造成仪器数据不变,失去监视作用。
1.3γ射线放射吸收测量法,测量原理:有核放射源发射的核辐射线(通常为γ射线)穿过管道中的介质,其中一部分被介质散射或吸收,其余部分射线被安装在管道另一侧的探测器所接受,介质吸收的射线量和被测介质的密度呈指数吸收规律,即射线的投射强度随介质中固体物质浓度的增加呈指数规律衰减,在已知核辐射源射出的射线强度和介质吸收系数的情况下,只要通过射线接受器检测透过后的射线强度,就可以检测出流经管道的浆液密度。
主要优点:维护量小、不受压力、温度、流速影响。
主要缺点:要有放射性物质使用证,限制其使用。
脱硫塔设计 (2)
脱硫塔设计1. 引言脱硫技术是指通过化学、物理或生物方法将燃烧烟气中的二氧化硫(SO2)排放物去除的过程。
脱硫塔是脱硫系统的核心设备之一,用于对燃烟气中的二氧化硫进行吸收和去除。
本文将介绍脱硫塔的设计原理、主要组成和操作要点。
2. 设计原理脱硫塔的设计原理基于吸收剂与燃烟气中的二氧化硫之间的反应。
常见的脱硫塔设计原理包括湿法石膏法、氧化法和碱液吸收法。
其中,湿法石膏法是最常用和成熟的脱硫技术,本文将以湿法石膏法为例进行介绍。
湿法石膏法的脱硫反应方程式如下:SO2 + CaCO3 + 1/2O2 + H2O -> CaSO4·2H2O + CO2根据上述反应方程式,可知二氧化硫在湿法石膏法中首先与氧气和水反应生成硫酸,然后与石膏反应生成硫酸钙二水合物,并同时生成二氧化碳。
因此,脱硫塔的设计要考虑到这一反应过程。
3. 主要组成脱硫塔的主要组成包括吸收塔、喷嘴、底板、进气口、出口管道以及循环泵等。
吸收塔是脱硫塔的核心部件,其内部结构包括填料层、液流层和气流层。
填料层用于增大接触面积,提高反应效率;液流层用于吸收剂的循环;气流层用于燃烟气的顺畅通过。
喷嘴通常位于吸收塔的顶部,用于将吸收剂喷洒到填料层上。
喷嘴设计应考虑均匀喷洒、耐腐蚀、防堵塞等因素。
底板位于吸收塔的底部,起到收集液流和分配液流的作用。
底板的设计对于液流分布的均匀性和塔内流体动力学的影响很大。
进气口是燃烟气进入脱硫塔的通道,通常位于吸收塔的顶部。
进气口的设计要考虑到燃烟气的流速、温度和颗粒物的浓度等因素。
出口管道用于将处理过的烟气排放到大气中。
出口管道的设计要满足排放标准,并考虑到防腐蚀、防结露等问题。
循环泵用于将饱和吸收液回流到吸收塔,确保吸收剂的稳定循环。
循环泵的性能和选型对于脱硫塔的运行效率和成本有重要影响。
4. 操作要点脱硫塔的操作要点主要包括吸收剂的选择与配置、进气温度和湿度的控制、液流分配的调整和循环泵的运行监控等。
SO2填料吸收设计完全版
SO2填料吸收设计完全版一、引言二氧化硫(SO2)是一种常见的空气污染物,它对人体健康和环境造成严重影响。
因此,在燃煤电厂、钢铁厂、化工厂等工业领域广泛使用的SO2吸收装置,对减少大气SO2排放具有重要意义。
本文将介绍SO2吸收装置的设计完全版,包括填料类型选择、填料形状设计、填料层数确定以及设计参数确定等。
二、填料类型选择填料是SO2吸收装置的核心部件,正确选择填料类型能够提高吸收效率和降低阻力。
常见的SO2吸收填料类型包括球形填料、骨架填料和泡沫填料。
在选择填料类型时,需要考虑以下因素:1.吸收效率:填料的表面积决定了SO2与溶液接触的面积,因此需要选择表面积大的填料。
球形填料和泡沫填料具有较大的表面积,因此适用于SO2吸收。
2.阻力:填料的形状和大小直接影响了气体和液体在装置中的运动阻力。
对于SO2吸收装置,需要选择阻力较小的填料,以保证正常运行。
骨架填料在这方面相对较好。
综合考虑吸收效率和阻力,推荐选择骨架填料作为SO2吸收装置的填料类型。
三、填料形状设计填料的形状决定了填料层之间的空隙率和流体通过填料的路径。
常见的填料形状包括球形、骨架和环形等。
在设计填料形状时,需要考虑以下因素:1.空隙率:填料层之间的空隙率决定了气体和液体在填料层中传递的可能性。
空隙率较大时,流体传递更顺畅,因此需要选择空隙率较大的填料形状。
2.流体路径:填料形状决定了流体通过填料的路径,直接影响了吸收效率。
需要选择填料形状,使得流体能够均匀地通过填料层,并与溶液充分接触。
综合考虑空隙率和流体路径,推荐选择骨架填料的环形形状作为SO2吸收装置的填料形状。
四、填料层数确定填料层数的确定直接影响了SO2吸收装置的吸收效率和阻力。
在确定填料层数时,需要考虑以下因素:1.吸收效率:填料层数越多,SO2与溶液接触的时间越长,吸收效率越高。
但是填料层数过多会增加阻力。
2.阻力:填料层数越多,气体和液体通过装置的路径越长,阻力越大。
脱硫塔技术方案
脱硫塔技术方案随着环保意识的不断提高和环境保护政策的推动,脱硫技术在工业排放中扮演着重要的角色。
脱硫塔作为脱硫技术的关键环节,其技术方案的选择和优化对于减少空气污染、保护生态环境具有重要意义。
本文将探讨脱硫塔技术方案的发展和应用。
一、传统脱硫技术的挑战传统脱硫技术主要依赖于化学吸收法和干法脱硫法。
化学吸收法使用石灰石或苏打石作为脱硫剂,与烟气中的SO2进行反应,形成二氧化硫钙(CaSO3)或二氧化硫钠(Na2SO3),通过氧化反应转化为硫酸钙(CaSO4)或硫酸钠(Na2SO4)。
干法脱硫法则利用了矿石破碎和煤粉燃烧的过程中所产生的氧化铁矿物对烟气中的SO2进行吸附和氧化。
然而,这些传统技术存在着一些挑战。
首先,传统脱硫技术在脱硫效率和处理成本上存在一定的矛盾。
虽然化学吸收法能够达到较高的脱硫效率,但脱硫剂的投入量大,脱硫产品的处置和重利用存在困难。
干法脱硫法虽然可以减少脱硫剂的使用,但其脱硫效率较低。
其次,传统脱硫技术对于脱除超低排放颗粒物的效果有限。
由于传统脱硫技术主要关注对SO2的处理,对于其它污染物如NOx和颗粒物的去除并不理想。
这对于高污染物排放的工业领域来说,是一个重要的挑战。
二、新型脱硫塔技术的发展为了克服传统脱硫技术所面临的挑战,新型脱硫塔技术应运而生。
这些新技术主要包括湿法脱硫、氨法脱硫和吸附法脱硫。
湿法脱硫是在化学吸收法的基础上进行改进,其核心是通过增加反应液中的活性剂和填料,提高脱硫效率和减少副产物的生成。
另外,湿法脱硫还可以与脱氮技术相结合,实现一次性处理多种污染物的效果。
氨法脱硫则是利用氨气与烟气中的SO2发生反应,形成硫酸铵(NH4HSO3),通过氧化转化为硫酸铵(NH4HSO4)并进行分离。
相比于传统脱硫技术,氨法脱硫能够显著降低脱硫成本,并且适用于多种工业废气的处理。
吸附法脱硫则是通过选择性吸附剂对烟气中的SO2进行吸附,再通过热解或水洗等方式进行脱附。
三、脱硫塔技术方案的应用新型脱硫塔技术方案在工业领域的应用日益广泛。
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浅谈脱硫塔填料选型
赵伟
(荆州市金威石化配件有限公司434020)
摘要:
通过对填料结构及其优缺点的分析,探讨脱硫塔内选择一次性注塑成块填料的应用。
关键词:一次性注塑成块填料湿法脱硫塔堵传质
1、前言(技术背景)
脱硫技术分为干法脱硫和湿法脱硫两大类,由于干法脱硫(氧化铁、活性炭等)硫容低、更换频繁和净化度不高等缺点,故在我们氮肥企业现在都一般采用的是湿法脱硫,而湿法脱硫又可分为低温甲醇洗和湿式氧化法脱硫技术。
据了解,目前只有少数大化企业采用低温甲醇洗技术脱硫,而大多数中、小氮肥企业均采用碱液湿式氧化法脱硫技术,这种技术工艺简单,操作方便在我们中、小氮肥企业得到广泛使用。
但是,在湿式氧化法脱硫过程中,脱硫塔的塔堵问题一直是行业的一大难题。
脱硫塔的堵塞轻则造成系统减量生产,重则停车扒塔清洗、更换填料,直接影响到企业的经济效益。
而为了进一步降低生产成本,许多企业都选用硫化氢含量较高但价格相对低廉的原料煤。
这就对脱硫工艺的合理性、脱硫塔的内件构造、填料的选择等提出了更高的要求。
本文着重从填料的传质效率及抗堵能力方面分析、探讨脱硫塔内填料的选型。
2、填料类型及优缺点:
(1)、散堆填料:散堆填料有很多种,主要包括:阶梯环、鲍尔环、海尔
环、泰勒花环、矩鞍环、新星环、拉西环等。
散堆填料因在塔内呈不规则堆放,刚刚投入使用时气、液湍动性能好,气、液接触比较充分,填料传质效果好。
但使用一段时间后填料容易堵塞的缺点会逐渐显现,特别是在工艺环境较差的工况下,填料板片因呈不同夹角相互交错,填料板片上容易沉积硫膏、污垢,造成气液偏流,形成填料干区,导致塔内填料堵塞,影响系统正常稳定运行。
(2)、孔板波纹规整填料:孔板波纹规整填料因波纹板片呈45°和30°角度倾斜规整,气、液通过填料时,气、液接触比较充分,刚刚使用时传质效果较好,但使用一段时间后填料会逐渐沉积硫膏、污垢,在脱硫塔内很快会出现填料堵塞,造成液体偏流,影响脱硫效率。
目前,只有极少数使用优质低硫煤的企业使用孔板波纹填料。
(3)、塑料格栅填料:塑料格栅填料因板片全部垂直塔横截面,填料板片在液体冲刷下不易附着硫膏,抗堵能力强,但格栅填料是采用4mm厚的板片用定位管和钢筋固定,填料自身重量较大,一般为200—300kg/m3,且稳定性能不强,容易造成塔内下部填料不堪重负而垮塌,像百叶窗一样关闭塔内气、液通道,致使气、液流通不畅,只有停车处理。
加之,格栅填料板片较厚,在塔内占用有效空间较大,填料比表面积一般不能超过85m2/m3,传质效果不太理想。
如果要加大比表面积,就必须增加板片密度,这样又容易造成填料堵塞。
(4)、金属六边形格栅填料:金属六边形格栅填料是用0.2mm不锈钢薄片规整成形,填料连接是点焊固定,填料板片全部垂直向下,填料空隙率大、抗堵能力强,比表面积大的填料也不容易堵塞,气、液传质效果好,但六边形格栅填料是采用板片规整,有三分之一的重叠板片,板片利用率低,填料成本较高,而且填料是点焊连接,填料稳定性能不高,一旦拆卸就会散架变形。
(5)、金属三角形正波规整填料:金属三角形正波规整填料同样是用0.2mm不锈钢薄片规整成形,填料每个单元是三角形构成,稳定性能好,填料板片全部垂直向下,空隙率大、抗堵能力强;比表面积大的填料也不容易堵塞,气、液传质效果好,填料结构不会出现板片重叠部分,填料板片利用率高。
但缺点是板片之间为点焊连接固定,不易拆卸重复使用。
(6)、一次性注塑成形填料(注塑三角形、注塑六边形填料)
a、注塑三角形填料:填料板片厚度为2mm左右,抗压试验填料可承载13t/m2压力不变形,填料所有板片垂直向下,与塔内的气流、液流平行,塔内通气量大、助力小,由于填料为一次注塑成形,且每个单元为三角形结构组成,填料稳定性能好,防堵能力强、不变形、不倒伏、不散架、耐腐蚀,使用周期长,便于拆卸清洗,能重复使用。
b、注塑六边形填料(塑料环集成块填料):由两层若干个六边形塑料环相互连接构成,材质为增强聚丙烯,填料板片为2mm左右,抗压试验填料可承载15t/m2压力不变形,填料板片全部垂直向下,通气能力强、助力小、不易堵塞,填料为两层结构集成,破气、破液能力强,气、液传质效果好,填料为一次性注塑成形,稳定性能好、不倒伏、不散架、耐腐蚀,使用周期长,便于拆卸清洗,重复使用。
3、一次性注塑成块填料优点:
根据以上对各种类型填料的介绍和分析,我们不难看出一次性注塑成块填料在脱硫塔内应用要比其他填料具有很多的优点:
(1)、与散堆填料相比:一次性注塑填料因板片全部垂直向下,其传质效果与相同比表面积的散堆填料相比较,在刚刚投入使用时传质效率不如散堆填
料,但随着时间的推移,一次性注塑成形填料能保持原来的传质效率,最大的优点的抗堵能力强,不易堵塞,能长周期保证系统稳定运行。
(2)、与孔板波纹填料相比:一次性注塑成形填料抗堵能力要远远大于孔板波纹规整填料。
(3)、与塑料格栅填料相比:一次性注塑成形填料板片只有2mm左右,又没有钢筋固定,其重量只是格栅填料的三分之一,加之填料是一次性注塑成形,稳定性能好,抗压强度高,不会垮塌、倒伏,而且填料可以根据工艺需要能达到150m2/m3不会堵塞。
(4)、与金属格栅填料相比:一次性注塑成形填料既具有金属格栅填料抗堵能力的优点,又不存在板片重叠面问题,也不会出现拆卸变形的问题。
4、脱硫塔填料选型及服务经验:
一次性注塑成块填料稳定性能好,抗堵能力强,比表面积大,传质效果好,适合在脱硫塔内使用,这里可以从我公司多年来的服务经验得到验证:我们公司于2005年开发出三角形正波规整填料后,至今已在50余家化肥厂推广使用,其中2007年以前投入使用的河北凯跃化工集团φ5000半脱塔,华昌化工股份有限公司三期工程φ3600半脱塔,河南沁阳龙旺化工有限公司φ3800半脱塔,湖北新生源生物有限公司φ3400半脱塔、φ2400变脱塔,晋煤银海化肥有限公司φ3600半脱塔、φ4800半脱塔等至今使用4年以上运行良好,从来没有出现过堵塔现象。
当然,也有少数用户使用一段时间后发现塔内助力上升的情况,但是经停车检查均不是填料本身问题引起的堵塞。
如晋煤金楚化工有限公司φ4000半脱塔使用一年后发现塔内助力由6mmHg上升到20mmHg,经检查上段填料压栅被吹翻,经处理后恢复正常;再如河北凯跃化
工集团二级φ5000半脱塔,使用两年发现塔内助力由8mmHg上升到20mmHg,经检查填料非常干净,分布器没有问题,最后发现气体分布器支管通气孔被硫膏堵塞,经在主管上开口处理脱硫塔恢复正常运行。
也有个别企业在发现异常情况后没有准确判断处理事故,而是做扒塔处理。
由于金属规整填料是由薄片点焊连接,拆卸后散架变形,基本无法重复使用。
针对金属规整填料拆卸后散架、变形的问题,为了改进填料品质,我公司归纳各种填料的优点,又开发了几款一次性注塑成块填料,并获得了国家专利,其产品有:三角形一次性注塑成块填料、六边形一次性注塑成块填料,新产品结构与金属三角形正波规整填料相同,而稳定性要好于金属填料。
目前,新产品已在湖北三宁φ6000半脱塔、φ4000变脱塔,三宁田田化工φ4400半脱塔,湖北当阳华强φ6000半脱塔投入使用,效果良好。
这里我具体介绍一下投入使用最早的三宁田田化工φ4400半脱塔填料使用情况:
(1)、工艺条件:塔径:φ4400,气量:40000Nm3/h循环量:1000Nm3/h,入口H2S含量:3000—5000mg/Nm3,出口H2S含量:≤100mg/Nm3。
(2)、填料选型:比表面积90m2/m3三角形注塑填料,填料高度:15m ,比表面积120m2/m3六边形注塑填料,填料高度:4m 。
(3)、运行状况:入口H2S为3000mg时出口H2S为40mg,入口H2S为5000mg时出口H2S为100mg 。
5、建议使用填料比表面积及考虑因素:
(1)、半脱塔:下段、中段选用90m2/m3一次性注塑填料,上段选用120m2/m3一次性注塑填料。
应考虑的因素:半脱塔比表面积与气量比一般为1:1.5—2.5,
填料高度为15—20m,喷淋密度>50m3/m2h , 气液接触时间为20—30秒,溶液硫溶根据入口硫大小一般取0.1—0.2克/升,入口硫高时气相、液相推动力较强,可取较大数值,入口硫低时则相反。
(2)、变脱塔:下段、中段选用120m2/m3一次性注塑填料,上段选用150m2/m3一次性注塑填料。
考虑因素:变脱塔比表面积与气量比一般为1: 2.5—4.5,压力等级高时可取大比例数值,压力等级低时取较小数值,填料高度15—20m ,喷淋密度>50m3/m2h , 气液接触时间为75—150秒,溶液硫溶<0.02—0,05克/升。
6、结束语
从填料结构和实际运用情况可以看出,一次性注塑成块填料在脱硫塔内使用能对系统阻力和脱硫效率取得良好的平衡,既能保证脱硫效率满足工艺需求,又可以保证较低的系统阻力,从而保证生产长周期稳定运行。
建议使用原料煤H2S含量较高和脱硫塔容易堵塞的企业能够参考、借鉴。