北京泽华化学工程有限公司的专利技术_生活广记

序号设备名称性能说明1ADV微分浮阀塔盘与F1浮阀塔板相比，分离效率提高10%-20% ，处理能力提高30-50%，操作弹性大幅度增加。适用于大液量、常压或高压操作。2板网罩塔盘与F1浮阀塔板相比，分离效率提高10%，处理能力提高30-40%，适用于高气速操作。3多鞍环散堆型填料与同规格矩鞍环填料相比，分离效率提高30% ，生产能力提高5-10%，原材料消耗降低40-50% 。4流线式进料气体分布器适用于大型填料塔的气体进料，与常规气体分布器相比，不均匀度降低到1/3，夹带率降低到1/6 。5高性能液体分布器液体分布均匀、操作弹性大、防堵、易于安装和调节水平。6快装型浮阀塔盘阀脚设有弹性倒钩，安装快捷方便，不易脱落。7Sepak高效规整填料系列比普通规整填料效率提高10-15%，生产能力提高10% 。8带鼓泡促进器的塔盘将鼓泡器与浮阀配合使用，可提高气体鼓泡的均匀度，降低塔板漏液，提高塔板的效率，并增大操作弹性。9防旋转浮阀塔盘针对普通浮阀易旋转与脱落的问题，使用一种新的固定方法，使浮阀不旋转。此技术与其它塔板技术配合使用。10斜喷式浮阀塔盘将浮阀塔板和斜孔塔板的性能有机融合。11嵌入铰接式塔盘新式塔板连接结构，可增加浮阀数量25% ，同时消除塔板连接处的盲区，既增加了塔板处理能力，又可提高塔板效率。12连接区可安装浮阀的塔盘开孔率高，布阀均匀，消除塔板上的滞留点13ADV固定阀塔盘强化了阀顶空间的气液传质，同时减少了阀周边的气流量，减轻其冲击夹带，阀盖切口或开孔具有导向性，气流可推动液体前进以减薄塔板上的液层高度并消除塔板上的滞液区，从而有助于提高塔板的通量与效率。分离效率高、处理能力大、抗堵性强。适用于易聚合、结焦、有固体颗粒、腐蚀性强等物系。14三导向阀塔盘使气流推动液体向降液管方向运动，此时还交错推动液体向左右两侧运动，以消除回流区；使塔板生产能力较F1提高40% ，效率提高20% 。15浮阀－舌孔复合塔盘舌孔加大了开孔率并推动液体左右运动，使液层均匀，停留时间长并消除回流区，使塔板生产能力与效率大大提高。16新型浮阀塔盘改变了已有浮阀塔盘的结构，使气液接触表面积增加，提高了塔板效率，增加了生产能力。17旋阀使相邻浮阀之间的气流产生旋转，减小相邻阀之间的对冲，而且使塔结构简单，便于设备的加工。18无腿浮阀简化结构，节约成本，改善性能19多阶梯环散堆型填料传质性能优异、阻力较小、生产能力较大、结构简单、机械强度较高、加工容易等优点，能大大提高工业中精馏塔、吸收塔、洗涤塔和萃取塔的生产能力和传质效率。20一种甲醇低压羰基化合成醋酸的方法及其装置将已有的由蒸发器和脱轻塔的功能合并在一个多功能塔中完成，简化醋酸制备的流程路线，缩短催化剂的返回路线。21一种用于羰基合成醋酸流程中的多功能塔器在多功能塔器的进料口设置流线式分布器，取代已有醋酸生产装置中的蒸发器和脱轻塔或者取代已有醋酸生产装置中的脱轻塔。可以减少醋酸装置的设备投资，有效减少催化剂损失，降低生产成本。22一种用于羰基合成醋酸或醋酐工艺中的闪蒸器闪蒸器在进料位置设置流线式两相分离分布器，可以强化气液两相的分离，均化气体的分布，有效降低雾沫夹带，从而显著减少催化剂的损失。
空塔气速的计算
1、先确定液泛气速 =C×［（ρL-ρG ）/ρG ］0.5(m/s）（0.5为上标）
C ：气体负荷因子
C20/C=（20/σ）0.2
C20—表面张力为20mN/m时的C 值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/m
ρL 、ρG —气相、液相的密度
2、确定空塔气速
u —一般?。?.6-0.8）uf
填料塔
4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算
填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1塔径的计算
填料塔直径仍采用式4-1计算，即
(4-1)
式中气体体积流量Vs 由设计任务给定。由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定
①泛点气速法
泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.5~0.85
对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95
泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方面的因素。设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式填料的泛点气速可由贝恩—霍根关联式计算，即 (4-2)
式中 uF ——泛点气速，m/s
g ——重力加速度，9.81 m/s2 ；
at ——填料总比表面积，m2/m3；
ε——填料层空隙率， m3/m3；
ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；
μL——液体粘度，mPa·s ；
wL 、wV ——液相、气相质量流量，kg/h；
A 、K ——关联常数。
常数A 和K 与填料的形状及材质有关，不同类型填料的A 、K 值列于表4-3中。由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A 、K 值
散装填料类型 A K
规整填料类型
A
K
塑料鲍尔环
0.0942
1.75
金属丝网波纹填料
0.30
1.75
金属鲍尔环
0.1 1.75
塑料丝网波纹填料
0.4201 1.75
塑料阶梯环
0.204
1.75
金属网孔波纹填料
0.155 1.47
金属阶梯环
0.106
1.75
金属孔板波纹填料
0.291
1.75
瓷矩鞍
0.176
1.75
塑料孔板波纹填料
0.291
1.563
金属环矩鞍
0.06225
1.75
b. 埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标的值，然后作垂线与相应的泛点线相交，再通过交点作水平线与纵座标相交，求出纵座标值。此时所对应的u 即为泛点气速uF。应予指出，用埃克特通用关联图计算泛点气速时，所需的填料因子为液泛时的湿填料因子，称为泛点填料因子，以ΦF表示。泛点填料因子ΦF与液体喷淋密度有关，为了工程计算的方便，常采用与液体喷淋密度无关的泛点填料因于平均值。表4-4列出了部分散装填料的泛点填料因子平均值，可供设计中参考。
图4-5 填料塔泛点和压降的通用关联图图中 u0——空塔气速，m /s；
φ——湿填料因子，简称填料因子，1 /m；
ψ——水的密度和液体的密度之比； g ——重力加速度，m /s2；
ρV、ρL——分别为气体和液体的密度，kg /m3；
wV 、wL ——分别为气体和液体的质量流量，kg /s 。
此图适用于乱堆的颗粒形填料，如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等，其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。对于其他填料，尚无可靠的填料因子数据。
表4-4 散装填料泛点填料因子平均值
填料类型填料因子， 1/m
DN16
DN25
DN38
DN50
DN76
金属鲍尔环
410
117
160
—
金属环矩鞍 —
【北京泽华化学工程有限公司的专利技术】
170 150
135
120
金属阶梯环
—
—
160 140 —
塑料鲍尔环
550 280
184
140 92
塑料阶梯环 — 260
170 127
—
瓷矩鞍
1100
550
200 226
—
瓷拉西环
1300
832
600
—
②气相动能因子(F因子) 法
气相动能因子简称F 因子，其定义为 (4-3)
气相动能因子法多用于规整填料空塔气速的确定。计算时，先从手册或图表中查出填料在操作条件下的F 因子，然后依据式4-3即可计算出操作空塔气速u。常见规整填料的适宜操作气相动能因子可从有关图表中查得。
应予指出，采用气相动能因子法计算适宜的空塔气速，一般用于低压操作(压力低于0.2 MPa)的场合。
③气相负荷因子(Cs因子) 法
气相负荷因于简称Cs 因子，其定义为
(4-4)
气相负荷因子法多用于规整填料空塔气速的确定。计算时，先求出最大气相负荷因子Cs,max ，然后依据以下关系
Cs=0.8Cs.max (4-5)
计算出Cs ，再依据式4-4求出操作空塔气速u。
常用规整填料的Cs.max 的计算见有关填料手册，亦可从图4-6所示的Cs.max 曲线图查得。图中的横坐标ψ称为流动参数，其定义为 (4-6)
图4-4曲线适用于板波纹填料。若以250Y 型板波纹填料为基准，对于其他类型的板波纹填料，需要乘以修正系数C ，其值参见表4-5 。表4-5 其他类型的波纹填料的最大负荷修正系数
填料类型型号
修正系数
板波纹填料
250Y
1.0
丝网波纹填料
BX
1.0
丝网波纹填料
CY
0.65
陶瓷波纹填料
BX
(2) 塔径的计算与圆整
根据上述方法得出空塔气速u 后，即可由式4-1计算出塔径D。应予指出，由式4-1计算出塔径D 后，还应按塔径系列标准进行圆整。常用的标准塔径为：400、500、600、700、800、1000、1 200、1400、1600、2000、2200mm 等。圆整后，再核算操作空塔气速u 与泛点率。
(3) 液体喷淋密度的验算
填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量，其计算式为 (4-5)
式中 U ——液体喷淋密度，m3/(m2·h) ；
Lh ——液体喷淋量，m3/h；
D ——填料塔直径，m。
为使填料能获得良好的润湿，塔内液体喷淋量应不低于某一极限值，此极限值称为最小喷淋密度，以Umin 表示。
对于散装填料，其最小喷淋密度通常采用下式计算，即
Umin=(LW) minat (4-6)
式中 Umin ——最小喷淋密度，m3/(m2·h) ；
(LW) min——最小润湿速率， m3/(m·h) ；
at ——填料的总比表面积，m2/m3 。
最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。其值可由经验公式计算(见有关填料手册) ，也可采用一些经验值。对于直径不超过75 mm 的散装填料，可取最小润湿速率(LW) min为0.08 m3/(m·h) ；对于直径大于75 mm的散装填料，取(LW) min=0.12 m3/(m·h)。
对于规整填料，其最小喷淋密度可从有关填料手册中查得，设计中，通常取Umin=0.2 。
实际操作时采用的液体喷淋密度应大于最小喷淋密度。若液体喷淋密度小于最小喷淋密度，则需进行调整，重新计算塔径。