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陶瓷阶梯环与陶瓷拉西环、矩鞍环填料的压力降等性能比较

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陶瓷阶梯环与陶瓷拉西环、矩鞍环填料的压力降等性能比较

                                  -萍乡市金达莱化工填料有限公司 技术部

陶瓷阶梯环性能由天津大学化工系和南化设计院组织生产厂家及使用厂家对陶瓷阶梯环、陶瓷矩鞍环、陶瓷拉西环三种填料进行了长期性能测试比较。通过实验室室中的试验和长期工业化生产,都证明了陶瓷阶梯环填料性能优于相同直径的陶瓷矩鞍环填料,更优于相同直径的陶瓷拉西环填料。在实验测试中采用直径为φ50mm的陶瓷阶梯环填料。

实验是在一内径为600mm的冷模实验装置中进行的,流体力学实验的塔内装填约1.2m高的填料。流体力学性能的研究是以空气-水系统为研究对象,研究陶瓷阶梯环填料在不同喷淋密度下的最大通量(即泛点气速)和气速与压力降的变化关系。传质性能的研究是以空气-氨-水为研究对象,研究陶瓷阶梯环填料的气相传质单元高度与气体质量速率、液体质量速率间的变化关系。

通过实验结果表明,陶瓷阶梯环填料与陶瓷拉西环填料和陶瓷矩鞍环填料的液泛气速相比,可以看出我们生产的φ50mm的陶瓷阶梯环的最大通量较同尺寸的φ50mm的陶瓷拉西环提高50%-100%,比陶瓷矩鞍环有一定的提高。

φ50mm的陶瓷阶梯环的压力降较陶瓷拉西环填料有很大幅度的降低,在相同喷淋密度和气速下可较拉西环填料下降70%,与通用性强、性能优越的瓷质矩鞍环填料比较,其压力降在低喷淋密度10m3/(m.h)时降低32%;喷淋密度20m3/(m.h)时降低38%;喷淋密度30m3/(m.h)时降低48%。

                      图:三种阶梯填料的HOG值(气相传质单元高度)与Gm(气体质量速率)的变化

比较三种填料的传质性能可以看出,陶瓷阶梯环填料的HOG值最低,陶瓷矩鞍环填料次之,陶瓷拉西环填料最高。在同样操作条件下陶瓷阶梯环填料的HOG值较陶瓷拉西环填料低20%左右,较瓷质矩鞍填料低15%左右。也就是说陶瓷阶梯环填料的填料层高度最低。从下图中可以看出新型陶瓷阶梯环填料的操作范围较拉西环填料大大提高。

我们生产的DN50mm的陶瓷阶梯环填料较目前国内普遍使用的瓷质拉西环填料和瓷质矩鞍环填料具有通量大、阻力小、效率高、操作范围宽等优点。该填料通过了原化工部科技局的技术鉴定,并获得科研成果奖。陶瓷阶梯环是一种综合性能较好的填料,可以在化工生产中,特别是在硫酸装置中吸收塔中应用效果非常优良。在老厂挖潜改造中可以增加设备生产能力、降低能源消耗、提高产品质量。在新塔设计中可以提高设备生产强度、降低塔填料层的高度。

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