工程案例：凈化車間尾氣水洗塔改造項目

2022.9月份，我公司（迪爾化工填料）參與湖北某化工單位的凈化車間尾氣水洗塔改造項目，在前期與客戶溝通對接了解大體設計要求是：

◇水洗后尾氣中硫化氫執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》要求＜9.3kg/h。

◇水洗后尾氣中甲醇按《石油化學工業(yè)污染物排放標準》要求＜50mg/m3 和買方要求＜30mg/m3進行設計。

◇水洗后尾氣非甲烷總烴執(zhí)行《石油化學工業(yè)污染物排放標準》要求＜120mg/m3

◇尾氣水洗塔塔內件運行有一定的靈活性和調節(jié)余地，以適應尾氣量的變化（操作彈性為50%~110%）。

◇塔內件選型兼顧通用性和先進性，運行穩(wěn)定可靠、效率高、管理方便、維修維護工作量少、價格適中。

為此，我公司設計部做以工藝設計方案：選用雙層高效立體傳質塔盤

本新型高效傳質塔板設計為雙層氣液并流，通過在水平塔板上安裝雙層垂直篩板帽罩，使得氣相通過塔板上的升氣孔上升到內層垂直篩板帽罩中后，氣體與液體進行混合、動量交換后， 沖擊到帽罩頂板部分折返，從一級垂直篩板帽罩側壁噴出，噴出來的氣液混合物通過二級垂直篩板帽罩的側壁圓孔進行再分散，形成的更小的液滴，氣液進一步傳熱、傳質，能有效提高塔板傳熱、傳質效率；使得在相同塔徑下條件下， 塔設備產量提高 50-80%；有效改善了現(xiàn)有垂直篩板塔板的性能，降低了能耗的同時提高了產品品質。同時采用上述方案的塔設備制造和運行成本較低、耐用且檢修方便。

塔盤單元結構如圖 1 所示

塔盤的工作原理：

托液拉膜段：液體進入罩內被 氣體向上拉膜提升； 破膜粉碎段：氣體將液體破碎成液滴；

氣液噴射段：氣體和液滴上升碰撞分離板并折返，與上升的氣液激烈碰撞； 氣液分離段：氣體和液滴從罩體的側面噴射板噴射而出；

噴出罩體的氣體和液滴噴射到第二層垂直篩板上，形成二次傳熱傳質；噴出二層篩板的氣體和液滴，通過重力和慣性分離，氣體繞過分離板上升至上層塔板。

在塔板至罩頂?shù)牧Ⅲw空間中，液體經(jīng)過拉膜---破碎---碰頂返回---噴射---二

次傳質分散---氣液分離六個步驟和氣體完成傳質，其空間利用率達 50%以上。

圖 2工作原理圖

從圖 2 可以看出，氣體通過三個區(qū)域三次洗滌，吸收效率得到強化 。

第Ⅰ區(qū)：文丘里霧化噴射， 氣液混合區(qū)

第Ⅱ區(qū) ：霧化，篩孔噴射霧化區(qū)

塔盤的技術特點：

⑴ 傳質效率高。從傳質機理來看，普通板式塔的氣液接觸是在鼓泡狀態(tài)下進行的，在噴射狀態(tài)下進行的，液相被分散成大量的小液滴，經(jīng)過兩層篩板液體二次破碎傳質，為氣液接觸提供了很大的表面積，從而具有很高的傳質效率，比垂直篩板高出 25%以上。

⑵ 抗發(fā)泡能力。 通過噴射傳質，液體被氣體破碎成液滴，和鼓泡傳質方式*不同， 塔板上基本氣泡產生，所以降液管內泡沫很少，不容易導致塔液泛。

⑶ 處理能力大。由于噴射是水平方向，即使在很高的板孔氣速下也不易出現(xiàn)霧沫夾帶，其處理能力與浮閥塔盤相比可高出 50%以上。

⑷ 壓力降低，在低負荷時與垂直篩板相當，單板壓降500Pa，高負荷時比垂直篩板塔低 15%～25%，且負荷愈大，壓降低的愈多。

⑸ 塔板上無活動部件，結構簡單、可靠。不會因磨損、震動等原因造成傳質單元脫落，基本上無維修工作量。操作彈性較大，可達 50-140%以上。