我国大型塔器技术进展与技术创新医药化工学院化学工程与工艺专业.docVIP

我国大型塔器技术进展与技术创新 医药化工学院 化学工程与工艺专业 学生：陆建东 指导老师：葛昌华 摘要:介绍了我国大型规整填料塔、大型散装填料塔和大型塔盘的技术进展,展示了硬件系列自主创新技术———Zupak、Da2pak、Zhaopak、Zugrid 新型规整填料;增强型IMTP 填料;槽盘、盘槽、盘槽管式液体分布器;辐散式进气初始分布器、新型双切向环流式进气初始分布器;栅梁、一梁托多盘桁架梁、空间网架梁等的结构及性能特点。介绍了以塔器气液分布器优化设计规律、进气初始分布器与二次气体分布盘的优化设计规律、支撑装置的优化设计规律和多溢流塔盘全盘液体优流模型为代表的首创性全塔硬件优化设计规律。列举了集成创新技术及硬件优化规律在两座大型塔中的应用。 关键词:塔器;填料;液体分布器;气体分布器;支撑梁;塔盘;炼油;乙烯 　1 000 万t/ a 炼油装置和100 万t/ a 乙烯装置等大型石油化工企业的建设发展,促进了我国大型塔器技术的现代化。在“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”我国现代科技方针及国家发展和改革委员会国产化政策的指引下,我国塔器科技工作者以原创技术和骄人业绩展示了中华大型塔器、技术后来者居上的态势,努力实现大型塔器重点跨越的目标。 1 规整填料、格栅填料和散装填料的技术进展与创新 1.1 垂直板波纹填料 垂直板波纹填料经历了4 个发展阶段或有4 种类型:单向斜波、双向斜波、单向曲波和双向曲波[1 ] 。 1.1.1 单向斜波填料 单向斜波填料的结构特征为:单向波纹、倾斜通道、斜交错排列,旋转90°安装(见图1) 。它是一种高通量、低压降、高效的工业规整填料。以250Y型为例,每米约2～3 块理论板,每米填料压降100～300 Pa 。 图1 　单向斜波填料 单向斜波填料包括Mellapak、Flexipac 、Gempak、Montzpak、Ralupak 和我国的J KB 系列波纹填料(天大天久科技股份有限公司) 、SM系列波纹填料(上海化工研究院) 、SP 系列波纹填料(南京大学) 等。 1.1.2 双向斜波填料 双向斜波填料的结构特征为:双向波纹、倾斜通道、斜交错排列、旋转90°安装(见图2) 。它与相应型号的单向斜波填料相比,在分离效率不变的情况下,通量可提高20 %以上,压降降低30 %以上。双向斜波填料包括Rasching Super - pak、Intalox structured Paking 和我国的Zupak、Dapak (天大天久科技股份有限公司) 等。 图2 　双向斜波填料 1.1.3 单向曲波填料 单向曲波填料的结构特征为:单向波纹、弯曲通道、斜交错排列旋转90°安装(见图3) 。它与相应型号的单向斜波填料相比,在分离效率略有下降的情况下,通量可提高20 %～30 %。单向曲波填料包括Mellapakplus、Flexipac HC、Montzpak typ M等。 图3 　单向曲波填料 1.1.4 双向曲波填料 双向曲波填料的结构特征为:双向波纹、弯曲通道、斜交错排列旋转90°安装(见图4) 。它与相应型号的单向斜波填料相比,在分离效率稍有降低的情况下,通量可提高25 %～35 %。 图4 　双向曲波填料 双向曲波填料又称作Zhaopak ,是天大天久公司专利[2 ]产品。与当代同类产品相比,具有国际领先水平,是最有价值的规整填料之一。已成功地用于Φ8 400 大型塔中。 1.2 垂直格栅填料 1.2.1 单向斜波格栅填料 单向斜波格栅填料的代表是Mellagrid ,其结构特征是:单向光面波纹、倾斜通道、斜交错排列。它与相应的水平格栅(如EF- 25A) 相比,通量更大,压力降更低,刚度更大,体积传热系数略低。 1.2.2 双向斜波格栅填料 双向斜波格栅填料———天久格栅填料也称Zu2grid ,是天大天久公司的专有技术(见图5) 。其结构特征是:双向光面波纹、倾斜通道、下端带翻边、斜交错排列。它与相应型号(64X) 的Mellagrid 格栅填料相比,通量更大,压力降更低,刚度更大,体积传热系数更高(比EF- 25A 还高) 。 图5 　双向斜波填料天久格栅—Zugrid 64 天久格栅Zugrid 填料已成功地用在Φ9 000、Φ8 400、Φ6 000 等多座大型塔器中。 1.3 散装填料 1.3.1 增强型金属矩鞍环填料 金属矩鞍环———Intalox 填料是一种性能优良、应用广泛的散装填料(见图6) 。其美中不足是环形板条的刚度较差,当床层较高时容易被压扁变形。为此,天大天久公司研发了一种增强型金属矩鞍环专利[3 ]产品,极大地提高了环形板条的刚度,其压力降和分离效率与相同型号的Intalox 填料无异。 图6 　增强型