高连周

作者通联：云天化国际化工股份有限公司云峰分公司设备管理部 云南宣威市板桥镇 655426

E-mail：1648082284@qq.com

一、问题及分析

云峰分公司合成氨厂1 万t 甲醛装置吸收塔，塔内装有Φ50mm×50mm×45mm的拉西环和鲍尔环（7.5m3），环状喷洒器，填料支承器（栅板），分布锥，气体入口、出口管，循环吸收液入口、出口管，甲醛气体走向从下至上，吸收液走向从上至下，气液相互逆流后进行甲醛吸收。塔体直径1200mm，高12370mm，设计压力0.105MPa，设计温度80℃。工作压力0.03MPa（表压），工作温度50～80℃，容器类别为Ⅱ类容器。

该甲醛吸收塔使用拉西环、鲍尔环、矩鞍环等瓷环填料，这些填料比表面积小，阻力大，流通能力差，导致吸收效果差，循环液冷却温度高，造成放空温度高，放空气排放量大，既造成产品损失，又污染现场环境；同时瓷环填料经过一段时间的使用，在局部死角容易生成堆积物，对吸收效果产生不良影响，使生产效率降低。为此，对几种填料及其吸收效果进行认真分析对比，决定选用金属板波纹填料作为吸收塔的填料。金属波纹板填料规则的菱形网易为液膜覆盖，凹凸不平的表面强化了液膜湍动、混合及表面更新，具有阻力小，通量大，抗堵能力强，气液分布均匀等优点；可以增加液体的均布和填料的润湿性能，提高传质效率；规范的气液流路，改善了沟流和壁流现象，减小压降，同时增大了比表面积和填料因子，在同等容积中可以达到更高的传质、传热效果；由于其结构的均匀、规则、对称性，增大了金属波纹填料的空隙率、通量更高，综合吸收能力比其他几种散装填料大得多，适用于不同压力操作环境。

二、改进措施

结合公司实际情况，将净化工段脱硫塔内更换出来的废旧金属波纹板填料回收清洗，用作甲醛吸收塔使用的填料，以节约改进费用。

甲醛吸收塔直径为1200mm，填料直接装填难度较大，经过多次分析计算、画样制模组装试验后，在保证满足筒体截面尺寸要求的基础上，使填料模块能从人孔吊装进塔内进行组装，将规整填料作成三个模块，要求三个模块的宽度尺寸＜400mm（图1、图2）。组装填料模块时，为了确保填料的吸收效果，使入塔气体和循环液能均匀地通过填料层，不偏流，沟流和壁流，要求填料模块1、2、3 之间交叉错位45°。

通过计算（过程略去），原液体分布器液体流通量偏少，不能满足改进后的填料吸收要求。在液体分布器喷洒孔原两孔轴线对称位置上再增加一孔，从而增加喷淋量和面积，使之达到填料喷淋要求。

图1 入孔尺寸

图2 模块尺寸

根据对填料的高度、重度、液量堆放要求，在原支承栅板上面加铺了一层6 目不锈钢网，作为填料平整的基础，同时，为了避免填料被上升气流和下降液体所移动，在填料顶部用Φ57mm×3.5mm 不锈钢管制作了一个十字件进行固定，使填料在吸收过程中保持稳定。

三、改进效果

改进后的甲醛吸收塔填料2009年5月投入运行，实践表明，消除了液体分布不均匀的现象，增大了喷淋面积，增加了气液接触，提高了吸收效果，保证稳定连续生产。

（1）生产能力得到提高，日产量提高了2～4t，醛耗醇单耗由477kg 下降到461kg。

（2）填料最高阻力由0.02MPa 下降到0.011MPa，延长了系统运行周期。

（3）放空温度由原来最高47℃降到35℃，放空温度和排放气得到较好改善。

（4）尾气排放量减少，周围环境得到较大改善。

（5）甲醛吸收率提高约8.5%。