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　　急冷塔_能源/化工_工程科技_专业资料。板式塔的结构 板式塔的塔盘形式虽然多样，但就其整体构造而言，基本上都是由塔盘板、传质 元件(浮阀、泡罩等)、溢流装置、连接件等构成。塔盘若只有一块塔盘板，称为 整块式塔，若是由两块以上塔盘板组成则称为

　　板式塔的结构 板式塔的塔盘形式虽然多样，但就其整体构造而言，基本上都是由塔盘板、传质 元件(浮阀、泡罩等)、溢流装置、连接件等构成。塔盘若只有一块塔盘板，称为 整块式塔，若是由两块以上塔盘板组成则称为分块式塔盘。 按液体在塔盘上的流动情况，有单溢流、双溢流、三溢流和 U 形流等，常见的 是单溢流和双溢流。流动形式的选择基本上是按照塔负荷来设计的,在满足工艺 要求的同时，还要考虑塔盘连接的刚度和便于安装维修。 塔器附件还包括除沫器和防涡器。除沫器安装在塔顶，其作用是分离塔顶气体中 夹带的液滴。目前使用的除沫器有折板形、丝网形和旋流式，其中以丝网形应用 为广泛。丝网除沫器具有比表面积大、重量轻、空隙大心脏使用方便、除沫效 率高、压降小等优点。适用于清洁的气体，不宜用在液滴中含有固体物质或易析 出固体物质的场合。 5 d3 D2 I$ s l c; Z 塔底液体流出时，若带有漩涡则会将气体带入泵内，容易使泵发生抽空等故障， 为此塔底装有防涡器。排液管直径小于 150mm 时，用一块钢板插焊在管口，直径 大于 150mm 时，板式冷却器用十字形板插焊于管口。排液管可伸入塔底内一定高度，以防杂 质、沉淀物或塔内小的内构件被吸入泵内。 选择填料塔的急冷塔 填料塔也是炼油化工生产中较常用的一种气、液传质设，国内一些尾气处理装 置也将填料塔应用到尾气急冷塔和吸收塔中。与板式塔相比，填料塔具有结构简 单、 压降小、 填料易用耐腐蚀材料制造等优点。 但填料安装清洗、 检修都较麻烦， 对含固体杂质、易结焦、易聚合的物料适应能力较差。在实际实用中选哪一种形 式的塔，很难有一个的标准，选用时往往要考虑如物料性质、操作条件、经 济方面的因素等等。表 1 是板式塔与填料塔的性能比较。 表1 板式塔与填料塔的性能比较 ( e6 s# K6 }. i f* T8 K 项目 塔 G0 C3 C/ $ ]2 P* A 型 G) E5 c s- X( G# v / {( A0 A; F! m; 6 板式塔 填料塔 8 X9 , [; B- T2 ! a( m 压力降 压力降一般比填料塔大 6 ; h2 o# x3 b; f M5 f% f; O7 S1 C9 X3 p- ~# _# {; R 压力降小， 较适于要求压力降小 的场合 ! T7 G8 T# G7 U9 Q 空塔气速(生产能 力) 空塔气速大 : d# ]; S, m9 ^; t. U 空塔气速小 . H8 o7 f, ]; f: g3 f 3 a5 q h. p% @5 ~ V0 N6 v: a 塔效率 效率较稳定，大塔板效率比小 一般塔径 φ1500mm 以下效率 塔板高 高，塔径增大，效率常会下降 `& V6 T9 n ~ 9 H% }+ X( X! . m% ~& v1 R9 _% b5 P, X% u/ P, X M 液气比 适应范围较大 对液体喷淋量有一定要求 9 ]) U) f2 S; z * f- A% F, Z. ]9 t w* G# o 持液量 较大 较小 ]- # r* z2 j% q6 p- U2 t 5 J& n n R3 k( y 材质要求 一般用金属材料制造 可用非金属耐腐蚀材料 2 - _: V) [$ S0 A/ p U 安装维修 较容易 ) M F6 z+ N& D 5 w) O5 M- G& e- m7 N 较困难 造价 直径大时一般比填料塔造价低 φ800mm 以下，一般比板式塔便 宜，直径增大，造价显著增加 O4 k) P( ) n 6 T+ d- R/ 重量 较轻 较重 / @9 E. R) {* V% G5 m+ _& T $ E ?( {( ^3 r; Y. U 填料的种类很多，按其堆砌方式大体可分为颗粒填料和规整填料两大类。颗粒填 料由于其结构特点，只能自由堆砌，因此也称为“乱堆”填料。常见的颗粒填料 有拉西环、鲍尔环、十字环、θ 环、弧形鞍、矩形鞍等。这种填料气、液两相 分布不够均匀，故塔的分离效果不够理想。为此产生了规整填料，这种填料分离 效果好、压降低，适用于在较高的气速或较小的回流比下操作。目前使用的主要 是波纹网填料和波纹板填料。 填料是一种固体填充物，其作用是为气、液两相提供充分的接触面，并为强化其 湍流程度创造条件，以利于传质，所以填料塔效率的高低与其所使用的填料关系 很大。一般对填料有如下几方面的要求： 7 M! s1 ^! ] ~/ ~* w/ J& n （1）空隙率(也称自由体积)要大。即单位体积填料层中的空隙体积要大。 （2）比表面要大。即单位体积填料层的表面积要大。 * E8 D: l% u$ n# S, G* ?6 O/ m2 a （3）填料的表面润湿性能要好，并在结构上要有利于两相密切接触，促进湍流。 8 P. ]8 {, {/ l- L （4）对所处理的物料具有良好的耐腐蚀性。 / R# i b: X8 L6 o) M* _% h3 g5 l （5） 填料本身的精心施工(包括材料和结构两方面)要小， 且有足够的机械强度。 % c3 Z) E9 d) t; R9 A: W& ]! w+ G$ { （6）取材容易、制造方便，价格便宜。 在填料塔的顶部，为了使液体能均匀分布在填料上，以利于气、液两相的充分接 触，在上层填料的上部设置液体分布装置。由于气体沿填料层上升速度在塔截 面上分布是不均匀的，中央气速大，靠近塔壁气速小，这样对下流的液体的作用 也就不同，使得液体流经填料层时有向塔壁倾斜流动的现象，这种现象称为“壁 流”。液体分布装置则可减小甚至消除壁流现象的产生。 % _ B. X: [$ ! c6 x 半干式洗气塔实际上是一个喷雾干燥系统，板式冷却器利用高效雾化器将消石灰泥浆 从塔底向上或从塔顶向下喷入干燥吸塔中。 尾气与喷入的泥浆要成同时向流或逆 向流的方式充他接触并产生中和作用。由于雾化效果佳(液滴的直径可低至 30mm 左右)，气、液接触面大，不仅可以有效降低气体的温度，中和气体中的 酸气，并且喷入的消石灰泥浆中水分可在喷雾干燥塔内完全蒸发，不产生废水。 其化学方程式为： CaO+H2O Ca(OH)2+SO2 2H2O Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O Ca(OH)2 CaSO3+H2O 或 SO2+CaO+1/2H2O CaSO3·l1/ 这种系统主要的设为雾化器，目前使用的雾化器为旋转雾化器及双流体喷 嘴。 旋转雾化器为一个由高速马达驱动的雾化器， 转速可达 10 000～20000r/min, 液体由转轮中间进入， 然后扩散至转轮表面， 形成一层薄膜。 由于高速离心作用， 液膜逐渐向转轮外缘移动，经剪刀作用将薄膜分裂成 30～100mm 大小的液滴。 喷淋塔的大小取决于液滴喷雾的轨迹及散体面。双流体喷嘴由压缩空气或-高压 蒸汽驱动，液滴直径为 70～20mm，由于雾化面远较旋转雾化面小，所以喷淋 室直径也相对降低。旋转雾化器 产生的雾化液滴较小，只要转速及转盘直径不 变，液滴尺寸就会保持一定，酸气去除率较高 ，碱性反应剂使用量较低，但结 构复杂，容易阻塞，价格及维护费用皆高。其与液体流量比为 20：1， 远高于双流体喷嘴(约 3:1)，但与气体流量比(2:5:1)远低于双流体喷嘴 (20:1)，多用在废气流量较大时(一般为 Q300m3/h)。板式冷却器双流体喷嘴构造简单 不易阻塞，但液滴尺寸不均匀。 半干式洗气法(SDA)的典型流程，包含一个冷却气体及中和酸气的喷淋干燥室及 除尘用的布袋除尘器室。 系统的中心为一个设置在气体散布系统顶端的转轮雾化 器。高温气体由喷淋塔顶端成螺旋状进入。石灰浆经转轮 高速旋转作用由切线 方向散布出去，气、液体在塔内充分接触，可有效降低气体温度，蒸发 所有的 水分及去除酸气，中和后产生的固体残渣由塔底或集尘设收集，气体的停留时 间为 10～15s。单独使用石灰浆时对酸性气体去除效率约在 90%左右，但利用 反应药剂在布袋除尘 器滤布表面进行的二次反应，可提高整个系统对酸性气体 的去除效率(HCL：98%,SOx:90% 以上)。 本法的特性是结合了干式法与湿式法的优点，构造简单，投资低，压差小， 能源消耗少，液体使用量远较湿系统低；较干式法的去除效率高，也免除了湿式 法产生经过多废水的问题；操作温度高于气体饱和温度，尾气不产生雾状水蒸汽 团
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