新型垂直筛板塔

太钢集团临钢焦化厂第二化产车间的粗苯蒸馏工段采用的脱苯塔为铸铁材质的泡罩塔。共30层塔板，第15层进料。泡罩为长条型泡罩，塔径1400mm。自焦炉生产规模扩大后，煤气发生量也随之增加，导致粗苯生产能力无法满足工艺要求，洗苯塔后的煤气含苯高达7～8g/m3。对此，我厂对粗苯蒸馏系统的部分设备进行了改造，将脱苯塔由原泡罩塔改为垂直筛板塔，生产能力得到提高。

1 垂直筛板塔的气液接触过程与原理

1.1 气液接触过程

由下层塔板上升的气体进入塔板板孔，塔盘上液体从罩体底部缝隙进入罩内，气体经板孔缩流加速将液体提升，液体在罩内拉膜、破碎，气液产生强烈混合后喷射分离。液滴落回塔盘上的液层中，气体升入上一层塔板。塔板罩体气液接触见图1。

图1 塔板罩体气液接触示意图

1.2 气液传质原理

气体在罩内将液体拉膜、破坏并打碎的过程属于气液接触的初级阶段；罩体内气液剧烈混合、湍动、撞击、折返后气膜和液膜多次迅速更新为重要的传质阶段；气液从罩体侧孔喷出时，液体再次被分散成大量颗粒不等的液滴，为气液接触提供了较大的接触面积，最后完成气液分离。这也是极为重要的传质阶段。

2 脱苯塔的改造

利用原有脱苯塔的塔圈，将原铸铁塔板及条型泡罩更换成垂直筛板塔的塔板及帽罩，材质选用304不锈钢，进料层由15层改为17层，即提馏段增加2层，精馏段减少2层。原脱苯塔工艺连接管道不变，只对热富油进口管道作相应改动。

3 改造效果

(1) 传质效率高。垂直筛板塔的气液接触是在帽罩内剧烈碰撞、混合和罩孔喷射状态下进行的，气膜和液膜多次更新，同时罩内与罩外均为气液传质区，塔板空间得以充分利用。脱苯塔由泡罩塔改为垂直筛板塔后，粗苯产量明显提高。

(2) 处理能力大。垂直筛板塔的板孔气速高，罩孔气液在高气相负荷下为水平喷射，雾沫夹带极少。高气速能更好地分散液滴，承受高气相负荷。气体不穿过板上液层，由板孔直接进入帽罩，板上流动的液体基本上为不含气体的清液，降低了降液管液泛的可能。我厂结焦时间由22h调整为19h后，贫油含苯与洗苯塔后煤气含苯均能达标。

(3) 阻力降小。改造前后工艺参数及技术指标对比见表1。

4 结论

新型垂直筛板塔与泡罩塔、筛板塔相比具有诸多优点，特别是对于扩产改造，利用原有塔体更换塔内件即可达到扩产目的，大大降低了投资费用。