金属孔板波纹填料在合成氨的脱硫塔、饱和热水塔中的应用

      采用金属孔板波纹填料对2.5万吨合成氨生产能力的脱硫塔、饱和热水塔改造，节能降耗取得明显的效果，满足了生产的需要。

一、脱硫塔装改造
       脱硫塔改造装上不锈钢304金属孔板波纹填料（125Y型），并且对液体分布器等塔内件进行改造、安装（如将分布器改为槽式液体分布器）后取得满意效果：
       1． 在流量每小时7000～7600m3半水煤气条件下，只用填料塔单塔进行脱硫，甩掉了原来的喷射脱硫塔。
       2． 脱硫前H2S历来都在0.5～0.8g/m3，脱硫后H2S由改造前的0.07～0.09g/m3降到了0～0.026g/m3.
       3． 塔阻力降为2KPa,系统阻力降为4 KPa.
       4． 液体流量由原来的250 m3/h降到150m3/h，大大减少了动力消耗。
       5． 脱硫液中氨深度由20滴度降到15滴度，仍保证了脱硫效率。因而降低了氨耗.
 
二、 变换饱和热水塔改造
        采用250Y金属孔板波纹填料对饱和热水塔进行改造。由于1.5万吨氨/年变换系统饱和热水塔原为瓷矩鞍环。由于塔径小，在正常生产时，忆近液泛区，带水现象时有发生，且传质传热效率差，变换系统自产蒸汽少，能耗高，而且易破碎，造成阻力大、带水，不得不停车更换。针对存在的问题，经过考察论证，在大修时将饱和热水塔的瓷矩鞍环填料全部更换为不锈钢250Y型304金属孔板波纹填料，经过多年的使用证明，效果很佳，达到了预期的目的。
 

1、 饱和热水塔设备情况
       主要参数：直径Ø1400，总高度22.5米。其中，饱和塔高：11.94米，热水塔高9.33米。
填料层高：高直径50瓷质矩鞍环填料是时，饱和塔高8米，热水塔6米。
 

2、 填料型号、装填高度的确定及装填情况
根据实际生产能力，现有塔型及阻力降、总投资等情况，选用了250Y型304金属孔板波纹填料。根据理论计算，饱和塔需要的理论塔板数为11块，热水塔需要的理论塔板数为7块。250Y型金属孔板波纹填料每米高度相当于2～3理论塔板数，再考虑一定的塔效率，实际装填料情况为：
饱和塔装填高度为：5.4米；热水塔装填高为为4.2米。
3、 填料的装填
       孔板波纹填料为规整填料，直径和饱和热水塔直径相同，为Ø1400,填料由装料人孔装入，然后在塔内进行组装，填料装完后，装好液体分布器和进液管，再盖上人孔，填料装填完毕。
 

4、 使用情况
实际使用证明：孔板波纹填料各项性能指标明显优于瓷质矩鞍环填料，饱和热水塔各项操作指标都达到最佳状态。
 

4.1传质传热效率高
       实测数据见下表1：
       表1

      从以上表中可以看出，饱和塔顶出口半水煤气和入口热水的温差很小，只有0.5℃，饱和塔出口热水和热水塔出口变换气之间的温差也吸有0.5℃以下，并且通过实测饱和塔出口煤气的饱和度已达95%.
       

      4.2 气通量及操作弹性大。在不同生产强度下，仍能保持良好的传质效率，该饱和热水塔正常生产半水煤气量为8180标米3/时。今年五月份大修后因另一套变换出问题不能生产，本套系统连续三天气量到达11840标米3/时，饱和热水塔仍运行正常。饱和塔顶气水温差只有1℃，并且没有发现带水现象。
       

       4.3 填料层及阻力小。饱和热水塔的喷淋密度同为35米3/米2时，不同空速时，更换填料前后系统阻力降情况见

       表2

5、 总结
      1、 金属孔板波纹填料是一种高效规整填料，其传质效率和通量远远超过鲍尔环、阶梯环、金属矩鞍环等较先进的散装填料塔和一般板式塔。且具有阻力小、气液分布均匀，放大效应不明显等特点。氮肥厂不但可以在脱硫塔、饱和热水塔中应用，也可以用于造气洗气塔、降温塔、碳化回收清洗塔等传质设备。我厂已在造气洗气塔、变换第二热水塔、循环水凉水塔中应用，都取得了良好的效果。采用这种高效填料是节能降耗的一项重要措施。

      2、 鉴于金属孔板波纹填哦库一系列独特的优点，普通认为，要提高设备的生产能力，可以用这种填料改造老塔，从而节约更换大塔的巨额资金。

      3、 在设计新塔时，若采用这种高效填料，可以大大降低塔的高度和塔径，从而使设备投资有较大幅度的降低。

      4、 饱和塔出口气体中的蒸汽含量决定于出塔气体的温度和饱和度。由于饱和塔采用了这种新型填料，使塔顶气水温度已接近相等，若再增加一定高度的填料，还可以使气体的饱和度进一步提高。这样，就没有必要在饱和塔前再设置预饱和塔了.