浅析规整填料在变换饱和热水塔中的应用

1、浅析规整填料在变换饱和热水塔中的应用 摘要：饱和热水塔用于变换气余热的回收，是变换系统的关键设备，饱和热水塔的内件，填料是化工生产中广泛采用的传质传热设备。规整填料替代散装填料来提高水煤气中的饱和度，可以大大降低设备直径和填料高度。 关键词：规整填料；饱和度；变换饱和热水塔；煤气生产 中图分类号：tq113 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2013）12-0060-02 在水煤气和半水煤气的生产中，变换是将煤气中的一氧化碳与水蒸气在催化剂的作用下，转变成二氧化碳和氢气，它是一个消耗能量的单元。为了充分利用能源，变换工段的主要能量回收设备是饱和热水塔，它用于回收变换气中热量，预热水

2、煤气，增加水煤气的饱和度，以减少外供蒸汽量，其工作状态直接关系到变换系统的能耗。另外，变换系统是一个具有腐蚀性的系统，对设备的传质提出了更高的要求，设备的外形尺寸牵涉到投资问题。 1 在变换饱和热水塔应用规程填料的原因 目前，国内饱和热水塔中的填料以陶瓷和铝质矩鞍环为主。我们公司在一期变换饱和热水塔安装中，采用的是传统的方法，是散装乱堆的瓷质鲍尔环填料。生产过程中，气液量的频繁波动，使得塔中填料极易破碎、变形，造成填料碎片从箅子板上泄漏至塔底或被气流带到气相出口管中，严重威胁热水泵和压缩机的正常运行，全塔的阻力逐渐上升。另外在相近的设计条件下，设备直径和高度都较大，增加了设备投资。 设备经过多

3、年的运行，系统每年大修，都要扒填料进行清洗，如果不清洗，系统的压降要增大，原因：（1）煤气较脏；（2）瓷环经过气流的冲刷破碎，另外，人在较高的地方工作，存在安全隐患。 2 规整填料的选择 在公司的二期技改扩建中，由于气量的增加，如果选择散装填料的话，设备的直径和高度将会增加很大，经过多方的考察和验证，决定选用苏尔寿的金属波纹规整 填料。 设计条件：塔上段：工作压力1.8mpa；水煤气中的饱和度提至95%；气体进料流量：13904nm3/h；气体进料温度：40；气体组成（vol%）：h2：53.48%；co：21.83%；co2：10.83%；o2：0.02%；n2：12.75%；ch4：1.0

4、9%；水进料流量：40t/h；水进料温度：130；塔下段：工作压力1.75mpa；气体进料流量：16735nm3/h；气体进料温度：40；气体组成（vol%）：h2：61.48%；co：1.01%；co2：26.02%；o2：0.00%；n2：10.59%；ch4：0.90%；水进料流量：27.3t/h；水进料温度：130。 水力学计算如表1所示。 经过上述水力学计算，饱和热水塔填料的选择： 填料型号：苏尔寿mellaplus金属波纹规整填料；上段填料高度：1700mm；最大液泛率：64%；下段填料高度：1700mm；最大液泛率：70%；塔径：1100mm；压降：1.01mbar；饱和热水塔的

5、总高度：13500mm。 3 规整填料在变换饱和热水塔应用效果 此设备投入运行三年多，系统稳定，换热效果好，先将运行数据列表如下： 设备运行数据如表2所示。 通过对运行数据的比较，可以看出规整填料换热效率比较高提高了热水塔效率，阻力较低，质热交换较好，增加了变换系统自产蒸汽量，确保了系统的稳定，取得了良好的经济效益。 4 结语 针对变换饱和热水塔设备直径较大、高度较高的问题，经过水力学计算，选择苏尔寿mellaplus金属波纹规整填料，有较好的气液接触能力，质热充分交换，可以大大降低设备高度和直径，压降也较低，降低设备投资，降低维修时的安全隐患；不仅保证了设备变换饱和热水塔的正常连续运转与工艺

6、系统的稳定运行，而且为公司节约了大量资金，创造了良好的经济效益。 参考文献 1 王志魁.化工原理m.北京：化学工业出版社. 2 全国化工化学工程设计技术中心.站塔填料及塔内件工程设计选用手册s. 3 中国化工装备总公司.上海工程技术大学塔填料产品及技术手册s. 4 刘乃鸿.工业塔新型规整填料应用手册m.天津：天津大学出版社. 作者简介：于宝香（1970），女，山东烟台人，烟台巨力精细化工股份有限公司助理工程师，研究方向：煤气化和气体净化处理系统；姜腾飞（1983），男，山东烟台人，烟台巨力精细化工股份有限公司助理工程师，研究方向：化工工艺系统；左晓琳（1982），女，山东青岛人，烟台巨力精细化工股份有限公司助理工程师，研究