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環矩鞍形金屬填料塔在氯苯精餾中應用的探討
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環矩鞍形金屬填料塔在氯苯精餾中應用的探討

2020-02-16      閱讀:
環矩鞍形金屬填料塔是一種新型高效的填科塔。本文介紹和討論了環矩鞍形金屬填料塔在氯苯精餾中使用的情況及效果J井分析了填料在氯苯物系中使用的狀況以及提出設計安裝和操作中應注意的事項。

一前言
氯苯是染料,醫藥,農藥及橡膠助劑的重要原料。近年來,隨著化學工業的發展,氯苯的需求量也相應了。國內有的廠家相繼擴大氯苯產量,但是,仍滿足不了市場的需求。我廠為了提高氯苯質量和產量,八七年元月,采用環矩鞍形金屬慎料塔對氯苯精餾的浮閥塔進行了改造。目前,國內同行業中仍沿用傳統的浮閥塔來分離氯苯,尚未見封采用其它高效塔型的報導。我廠氯苯精餾原采用浮閥塔,我們知道,浮閥塔內蒸汽沿上升蒸汽孔的周邊噴出,仍有掖體的逆向返混,因而降低了傳質效率,并塔板上的閥片容易被卡住,銹隹或特住,影響了閥片的自由開啟,而且容易脫落。我們對浮閥塔進行檢查,發現塔扳上的閥片脫落由上至下逐板增多,上一塊塔板上剩有3I塊閥片,占設計閥片數的83}下一塊塔板上剩有7塊閥片,占設計閥片數的19所以,造成了浮閥塔的分離效率和生產能力降低。困此,我廠在國內同行業中次使用環矩鞍形金屬填塔代替浮閥精餾分離氯苯,并經過了一年多的實際生產運行。現將環矩鞍形金屬填料塔的生產運行數據及特性運行小結和討論,以供同行參考。
填料特性及尺寸的選擇
環矩鞍形金屬填料也稱英塔洛克斯填料,它是美國諾頓(NORTON)公司從1976年至1979年開發的一種新型填料。這種新型填料既不是鞍形,又不是環形,而是界于二者之間。它吸取了二者的點,具有較多的接觸面積及合理的幾何形狀}并使汽液接觸良好。因此,產生很好的侍質效果。幾何特性見表1。
環矩鞍形金屬填料塔在氯苯精餾中應用的探討
填料的尺寸一般情況根據塔徑決定,具體戮據見表2。但有時考慮到塔的效率和氣體阻力。當要求塔的分餾效率高而對壓降耍
環矩鞍形金屬填料塔在氯苯精餾中應用的探討
求不高時,則可選用較小尺寸的填料}反之則選用較l大尺寸的瑛料。我廠氯苯精餾浮閾塔造,是將塔內伴拆除,利用塔體,塔內漿填衛5環矩鞍形金屬填料。我們考慮剜塔內物辯可能產生的腐蝕性,將標準05‘填料的金屬板厚度o.5毫米加厚到1.5毫米,從而,.增加了強度和耐腐蝕性結果與討論
1.塔壓降
環矩鞍形金屬填料塔內的汽一液兩相膜式接觸,不同于浮閥塔汽一液兩相噴射式接觸,因而,流體阻力小。在精餾氯苯的過程中,環矩鞍形盤屬壤料塔與浮閥塔的壓降見表3
環矩鞍形金屬填料塔在氯苯精餾中應用的探討
從表3中的數據可以看出,環矩鞍形金屬填料塔的壓降與浮閥塔壓降相比大幅度下降,約為浮閥壓降的1/10。從而降低了塔釜物料的泡點溫度,減少了塔釜二氯苯脫氯聚合物生成量和塔的腐蝕。因此,可以或避免堵塔的現象,并且可以降低加熱蒸汽的品位。
環矩鞍形金屬填料塔的壓降與塔內蒸汽速度有一定關系,隨著上升蒸汽速度的大小而變化。見圖1。從圖1曲線可知,當汽速增

大.塔壓明顯上升,當汽速減小,則塔壓顯著下降。因此,保持塔的正常操作狀杏;塔壓是關鍵因素。一般情況控制塔壓在2666~
3909'Pa之間,如果塔過高,表明塔內上升蒸汽速度過大,塔處于液泛狀態,塔的汽·維平衡饞破壞。塔壓過低,則表明塔內上開蒸汽速度變小,汽一液接觸面倪限于填料表面,傳質效率不高,甚至出現淘流,漏液現象。從我廠實際生產數據看,塔壓控制偏低。因此,實際生產中還可以汽速,提高塔壓,使塔的運行處于較佳狀態。
2.分離效果
.環矩鞍形金屬填料,具有良好的汽液分布,霧抹挾帶量少,從而提高了傳質效果。環矩鞍形金屬填料與浮閥塔的分離效果見表4。25環矩鞍形金屬填料的HETP值一

般在337—445之問,空塔汽速對HETP值的影響不明顯,其分離效率高。從實際生產數據可以看到,。產品含量高且穩定。
3.塔通量
.環矩鞍形金屬填料塔的空隙率在96%以
上,而浮閥塔的開孔率約14—2O。因此,環矩鞍形金屬填料的通量比浮閥塔大。見表5。

從表5數據看到,填料塔的動能比浮阿塔大,單位時間的采出量也多。但是,螓料塔的能力還沒有充分發揮出來,塔的操作沒有處于佳化狀態,這與在塔壓降中討論的結果相一致。造成如此情況與如下幾種因桑有關。a粗餾塔等系統不相配套工人對填料塔的性能尚未完壘掌握,.經常造成淹塔現象,c由于對生產中的異常現象斷不準,增加了不必要的洗塔次數。所以,填料塔生產目力還可以提高。見圖2。

由圖2可知,在一定范圍內汽速時,分離效率并不下降,相反HETP值還略有減小,理論板數有增加。如果設計能力取大操作點的8O,則直徑為700毫米的塔,年生產能力可遺13000-15000噸。
4.填料的使用狀況
氯苯精餾的浮閥塔改造為填料塔,關鍵因素之一就是填料是否適宜于氯苯物系。經過一年多的生產運行,我們對填料進行拆卸檢查,發現填料的使用狀況良好。填料沒有堵塞,與從塔壓沒有明顯上升所作的判斷相吻合填料表面也沒有結焦物,只是在塔的下端300毫米高度填料中有少量雜質。束發現填料有明顯腐蝕,:經檢測,填料的腐蝕速度約為0.18ram/Y。由于環矩鞍形盤屬填料塔的持液量小,縮短了物料的停留時間,以及其壓降低,使塔釜溫度下降,因而減少了脫氯聚合物的生成,從而使得環矩鞍形填料的使用得到了保證。
四設計安裝及操作中的注察要點 
環矩鞍形金屬填料的良性能,要充分發揮出來,與正確合理的設計安裝和操作是分不并的。因此,環距鞍形金屬填料塔在設計安裝或使用過程中,必須嚴格遵守如下要點。
1.塔內要設置分布器,一般每2O0自~3000毫米安裝一個。
2.分布器的設計要合理,能夠均勻分布,分液點密度約為44~60點/米:。
3.塔身要求垂直,一般的傾斜度不能超過千分之一,避免產生壁流現象。
d.塔體的下端留有500~700毫米高度的空間不裝填料,下層填料采用40~50填料,裝填高度約500毫米,以免少量雜質和焦化物堵塞下部填料。
5.填料塔的空開車時,一般要預液泛, 以保證填料表面的均勻濕潤而能良好傳質。
6.要適當掌握廚流比,回流液和上升蒸汽的溝流等現象。
五結束語
環矩鞍形金屬填料塔在氯苯精鍺中使用的結果表明,其具有壓降低,分離效率高,通量大等特點J并在氯苯物系中沒有出現堵塞、結焦、腐蝕等現象。因此,只要我們設計安裝合理,并掌握好填料塔的性能,用環矩鞍形金屬填料塔改造浮閥塔不可行,而且可以提高質量和產量。

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