① 硫酸工業用什麼吸收SO3
工業用98%的濃硫酸,通過填料塔吸收三氧化硫,酸濃在下塔會略有升高,通過串入93%的濃硫酸,使循環算保持98%的濃度。工業生產要求控制上塔酸濃、酸壓、酸溫穩定,按工藝要求控制指標。
② 填料塔的歷史事記
自從1914年出現拉西環填料以後,填料塔的發展進入了科學的軌道。
1914年瓷質拉西環的問世,標志著填料塔進入了科學發展的年代。
1914年第一代有規填料拉西環(Raschingring)的出現,使填料塔的發展進入了科學軌道。
1914年Rachig環問世,標志著第一代亂堆填料的誕生,但實際生產效果仍沒有很大的提高,人們開始意識到汽液分布性能對填料塔操作的重要性。
1937年斯特曼填料的出現,使填料和填料塔又進入了現代發展時期。
1950年後,填料塔進入了緩慢發展時期,在這個時期內,人們注意了對塔內件的研究,力圖解決填料塔的放大問題,但由於各種板式塔的出現及其成功應用,使填料塔倍受冷落。
1951年Danckwerts〔側針對滲透理論假定旋渦在界面上停留一個固定的時間的不合理性,特別對攪拌槽、亂堆填料塔、鼓泡塔、噴霧塔,其中的氣泡和液滴有較寬的尺度分布,對滲透理論進行改進,提出了表面更新理論。
1964年國際蒸餾會議認為是填料塔放大以後液體分布不均所致。
1966年用於分離水和重水的第一個蘇爾壽填料塔在法國投產。
自1966年世界上建立起莽一批網波填料塔以來,十多年的實踐證明,風波填料具有效率高、負荷大、壓降低、滯液星小、幾乎無放大效應以及易於機械化加工等優點,因此其應用得到了迅速發展。
1969年,Viviantl將一個填料塔固定在大離心機的旋轉臂上,首次測定了離心加速度對傳質效率的影響。
1970年,我國建成第一座金屬絲網波紋填料塔,20多年來估計有數百座金屬絲網波紋填料塔投人生產。
1971年SPAAY等採用不同材質、不同尺寸的拉西環較為詳盡地研究了脈沖填料塔的兩相流動、軸向混合和傳質特性,給出了特性速度、液滴直徑的經驗關聯式。
1972年蘇爾壽公司已建造了12個CY型填料塔,並且已成功地運轉著。
1972年以來,以歐美為中心的世界硫酸製造所用的填料塔逐漸改換成陶瓷階梯環,包括新建在內其總數可達100座。
故於1973年5月提出在石灰石填料塔內用水冼滌尾氣的方案。
湍球塔不僅可用於乙炔冷卻、清凈和中和,而且也可用於水洗塔,這在國聚氯乙烯生產上也是首創,對防腐力量薄弱的地區也有很強的適應性。
1977年Simonsl介紹了脈沖填料塔在己內酚胺生產中的應用,並提出脈沖填料塔的傳質效率與塔徑和塔中是否存在反應無關,因而具有易於放大的優點。
1980年5月開始進行了階梯環填料塔的試驗,獲得成功。
1980年,Merchu曾將填料塔作為氧合器,對幾種較小尺寸的填料進行了傳質性能的測定,並進行了血液氧合過程的嘗。
1982年4月在直徑5.3米的油洗塔及直徑5.1米的水洗塔中,將上段的浮閥塔板改為充填英塔洛克斯金屬填料的填料塔。
在推廣新技術過程中,天津大學填料塔新技術公司也得到了迅速發展,從1985年資金為零,發展到擁有3000多萬元資產的中型企業,成立研究推廣中心後的1990年-1995年共創利稅3500萬元。
1986年底大檢修時,對部分設備進行了改造,用填料塔取代了浮閥塔。
1987年元旦試車成功後,投產運行一年證明填料塔確有許多優點,但也存在一些問題。「官、產、學」結合促進科技成果轉化天津大學「新型填料塔及高效填料研究推廣中心」天津大學填料塔新技術公司天津大學研究開發的「具有新型塔內件的高效填料塔」技術,1987年獲國家科技進步三等獎,1989年列為國家科委第一批全國重點推廣項目。
1988年將酚精製抽提塔改成新型填料後取得的經驗,也將轉盤塔改成了階梯環填料塔。
1989年對蘋取塔進行技術改造,由原內驅動轉盤塔改為短距階梯環填料塔。後經論證,1989年大修期間將板式塔改造為高效填料塔。
1990年經中國國家科委和國家教委批准,在天津大學成立了國家級行業性研究推廣中心「新型填料塔和高效填料研究推廣中心」
1990年的年產8萬噸合成氨節能技術改造時,將脫碳的兩塔改為填料塔,改後脫碳的生產狀況大大改善。
1990年國家科委將國家填料塔及內件技術研究推廣中心設在天津大學填料新技術公司,並被列為國家「八五」九五」科技成果重點推廣項目依託單位。
1990年,國家科委將國家級化工填料塔及內件技術推廣中心設在了天津大學填料新技術公司。
1991年初,填料塔都由於此種原因而發生「液泛」
1991年採用高效填料塔技術改造以後,排放水質達到標准,而且回收了甲醇,保護了環境,降低了甲醇的消耗。
天津大學填料塔新技術公司1991年引進了蘇爾壽公司的MELLAPAK自動生產線,並自已開發了碳鋼滲鋁板波紋填料;清華大學和上海化工研究院分別開發了壓延板網波紋填料;中石化洛陽工程公司開發了LH型規整填料。
早在1991年,天津大學依靠化學工程學科在填料技術方面的優勢,建立了天津大學填料塔新技術有限公司,在全國改造各類塔器近萬個,取得了巨大的經濟效益。
1993年三季度末主體設備由製造廠運抵本廠,同時聯苯爐,波型截止閥、減速器傳動裝置、變頻器、電器控制箱,鑄帶槽、工藝管道、計量泵、填料塔等輔助裝置也相繼到廠。但隨著植物油精煉工藝的發展和進步,FH公司自1993年起在植物油脫臭工藝上採用了最新研製的結構填料塔。
1994年後我們又將原填料塔進行改造設計,設計時總結了原老系統設備浮閥,篩板復合塔板的改造和運行情況,並進行了改進,增設了一旋流除霧板。
1996年,經過考察研究,決定採用石家莊正元塔器開發公司的專利技術,利用大修機會,將變換工段飽和熱水塔由原來的填料塔改造為新型高效垂直板塔。
1996年初,雖用一台金屬孔板我們在粗苯裝置的操作上採取了以下措施,取得了波紋填料塔代替了4台木格塔,但由於蒸汽壓力低,較好的效果。
1997年9月,天津大學校辦企業天財資訊系統工程公司、天津大學填料塔新技術公司、天津華通高新技術公司整體改制,再由天津大學、中國船舶工業總公司707研究所、天津大學事業發展總公司、天津經濟建設投資集團、海南瓊海農貿產品交易批發中心等7家機構共同籌組發起天大天財公司。
1997年,該公司對此作了改進:尾氣經冷卻後,經兩級緩沖和兩級填料塔過濾後進合成爐。
1997年天津大學作為主發起人,將天津大學填料塔新技術公司等公司的經營性凈資產6500萬元作為出資發起設立了天大天財,其中填料塔新技術公司凈資產2780萬元,占總投入的42.7%
1997年隨天大天財在深交所上市改製成為天津天大天財股份有限公司填料塔新技術分公司,2000年6月改制為天津天大天久科技股份有限公司。
1998年7月對填料塔進行改造,取得了明顯的效果。1998年7月,將脫甲烷塔改為填料塔。
1998年8月,由天大天財公司填料塔新技術分公司和天大化工所、茂名石化公司設計院共同設計的我國最大的500萬噸/年原油常減壓裝置,在廣東茂名一次開車成功,使茂名石化公司的煉油能力達到每年1350萬噸,成為我國第一個千萬噸級的煉油基地。
1999年,填料塔中的三相精餾過程在特定的條件下不會顯著降低傳質效率。
1999年,後洗苯塔阻力逐漸上升特別是花環填料塔阻力最高達到3000Pa使煤氣鼓風機負荷增大鼓風機後煤氣壓升多次超出額定值須頻繁停塔清掃等強化操作。
2000年,生產乙苯的填料塔開車成本偏高,分離效率低,原因在於塔體內盤式分離器通透率低,每小時處理量只有4.25噸,沒有達到6噸的處理標准,其原因是塔壁流沒能得到利用。
2000年,南京煉油廠採用填料塔技術對偏三甲苯精餾塔進行了技術改造,擴大了裝置的生產能力,裝置處理量得到大幅度的提高。
2000年檢修時,對凈化系統的循環酸增加一級沉澱,溢流進人另一循環槽,通過泵打人板式冷卻器再進入填料塔。
遂於2000年4月對解吸塔進行了全面改造,將原浮閥塔改為填料塔。
2001年首次發現草甘膦生產過程中產生氯甲烷,提出了正確的反應機理,開發了DCS自動補氣平衡系統和以新型波紋填料塔為核心的多級水洗、鹼洗、吸附、乾燥技術,凈化回收率達95%以上,成功地解決了回收氯甲烷產氣點多、產氣不穩定以及含有大量雜質等問題。
2001年杭氧、開空、川空和中國空分設備公司等主要企業以填料塔、全精餾制氬、內壓縮流程為代表的新一代大型空分設備占據了國內2萬m~3/h以下空分設備市場。
③ 填料在工業運用中的類型及特點
填料的作用是為氣、液兩相提供充分的接觸面,並為提高其湍動程度(主要是氣相)創造條件,以利於傳質(包括傳熱)。它們應能使氣、液接觸面大、傳質系數高,同時通量大而阻力小,所以要求填料層空隙率高、比表面積大、表面濕潤性能好,並在結構上還要有利於兩相密切接觸,促進喘流。製造材料又要對所處理的物料有耐腐蝕性,並具有一定的機械強度,使填料層底部不致因受壓而碎裂、變形常用的塔填料可分為兩大類:散裝填料與規整填料。
a.散裝填料
散裝填料有中空的環形填料,表面敞開的鞍形填料等。常用的構造材料包括陶瓷、金屬、玻璃、石墨等。幾種主要散裝填料的特點如下。
(1)拉西環拉西環為高與直徑相等的圓環,常用的直徑為25~75mm(亦有小至6mm,大至150mm的,但少用),陶瓷環壁厚2.5~9.5mm,金屬環壁厚0.8~1.6mm。填料多亂堆在塔內,直徑大的亦可整砌,以降低阻力及減少液體流向塔壁的趨勢。拉西環結構簡單,但與其他填料相比,氣體通過能力低,阻力也大,液體到達環內部比較困難,因而濕潤不易充分,傳質效果差,故近年來使用較少。
在拉西環內部空間的直徑位置上加一隔板,即成為列辛環;環內加螺旋形隔板則成為螺旋環。隔板有提高填料能力與增大表面的作用。
(2)弧鞍
弧鞍又稱貝爾鞍(Berl saddle),是出現較早的鞍形填料,形如馬鞍,大小自25mm至50mm的較常用。弧鞍的表面不分內外,全部敞開,流體在兩側表面分布同樣均勻。它的另一特點是堆放在塔內時,對塔壁側壓力比環形填料小。但由於兩側表面構形相同,堆放時填料容易疊合,因而減少暴露的表面,最近已漸為構形改善了的矩鞍填料所代替。弧鞍填料多用陶瓷製造。
(3)矩鞍
矩鞍兩側表面不能疊合,且較耐壓力,構形簡單,加工比弧鞍方便,多用陶瓷製造。在以陶瓷為材料的填料中,此種填料的水力性能與傳質性能都比較優越。
以上各種散裝填料的壁上不開孔或槽,多用陶瓷製成。此外,又有在壁上開孔或槽的,多用金屬或塑料製成。後者的性能比前者的提高很多,因此被稱為「高效」填料。常見的散裝開孔填料有下列幾種
(4)鮑爾環(Pall ring)
鮑爾環的構造,相當於在金屬拉西環的壁面上開一排或兩排正方形或長方形孔,開孔時只斷開四條邊中的三條邊,另一邊保留,使原來的金屬材料片呈舌狀彎入環內,這些舌片在環內幾乎對接起來。填料的空隙率與比表面並未因而增加。但堆成層後氣、液流動通暢,有利於氣、液流動通暢,有利於氣、液進入環內。因此,鮑爾環比拉西環氣體通過能力與體積傳質系數都有顯著提高,阻力也減少。鮑爾環還可用塑料製造。
(5)階梯環(Cascade miniring)
階梯環是一端有喇叭口的開孔環形填料,環高與直徑之比略小於1,環內有筋,起加固與增大接觸面的作用,喇叭口能防止填料凍死靠緊,使空隙率提高,並使表面更易暴露。製造材料多為金屬或塑料。
(6)金屬鞍環
用金屬作的矩鞍,並在鞍的背部沖出兩條狹帶,彎成環形筋,筋上又沖出四個小爪彎入環內。它在構形上是鞍與環的結合,又兼有鞍形填料液體分布均勻和開孔環形填料氣體通量大、阻力小的優點,故稱鞍環為環矩鞍。
b.規整填料
規整填料不同散裝填料,在於它具有成塊的規整結構,可在塔內逐層疊放。最早出現的規整填料是由機木板條排列成的柵板,後來也有用金屬條或塑料板條做的。柵板填料氣流阻力小,傳質效果卻比較差,現已不大用於氣液傳質設備,但在涼水塔中仍有使用。20世紀60年代以後開發出來的絲網波紋填料和板波紋填料,是目前使用比較廣泛的規整填料。現將它們的構形和特點分述如下:
(1)絲網波紋填料
將金屬絲網切成寬50~100mm的矩形條,並壓出波紋,波紋與長邊的斜角為30°,45°或60°,網條上打出小孔以利氣體穿過。然後將若干網條並排成較塔內截面略小的一圓盤,盤高與條寬相等,許多盤在塔內疊成所需的高度。若塔徑大,則將一盤分成幾份,安裝時再並合。一盤之內,左右相鄰兩盤的網條又互成90°交叉。
這種結構的優點是:
1)各片排列整齊而峰谷之間空隙大,氣流阻力小;
2)波紋間通道的方向頻繁改變,氣流滑動加劇
3)片與片之間以及盤與盤之間網條交錯,促使液體不斷再分布;
4)絲網細密,液體可在網面形成穩定薄膜,即使液體噴淋密度小,也易於達到完全潤濕。
上述特點使這種填料層的通量大,在大直徑塔內使用也沒有液體分布不勻及填料表面潤濕不良的缺點。
絲網波紋填料的缺點:
1)造價高;
2)裝砌要求高,塔身安裝的垂直度要求嚴格,盤與塔壁間的縫隙要堵實;
3)填料內部通道狹窄,易被堵塞且不易清洗。然而,由於其傳質效率很高且阻力很小,在精密精餾和真空精餾中使用很合適。開始時,多用於直徑比較小的塔,現可用於直徑達幾米的塔,使用領域也不再局限於蒸餾。
(2)板波填料
為了克服絲網波紋填料價格高及安裝要求高的缺點,將絲網條改為板條,填料的構形相同,構造材料除金屬外,還可用塑料。板波填料的傳質性能雖低於絲網波紋填料,但仍屬高效填料之列。
④ 高中化學中吸收塔有什麼用
我了解的也不多,但知道的就告訴你。
硫酸工業中的吸收塔,用濃硫酸吸收SO3,不能用水吸收,因為用水吸收SO3會形成大量的酸霧,而濃硫酸雖然吸收得比水慢,但是它具有吸水性,故不會產生水蒸氣形成酸霧。
吸收塔中如果SO3與H2SO4是1:1反應,生成物就是H2S2O7
SO3+H2SO4=H2S2O7
工業吸收塔應具備以下基本要求:
1.塔內氣體與液體應有足夠的接觸面積和接觸時間。
2.氣液兩相應具有強烈擾動,減少傳質阻力,提高吸收效率。
3.操作范圍寬,運行穩定。
4.設備阻力小,能耗低。
5.具有足夠的機械強度和耐腐蝕能力。
6.結構簡單、便於製造和檢修。
吸收塔是實現吸收操作的設備。按氣液相接觸形態分為三類。第一類是氣體以氣泡形態分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔;第二類是液體以液滴狀分散在氣相中的噴射器、文氏管、噴霧塔;第三類為液體以膜狀運動與氣相進行接觸的填料吸收塔和降膜吸收塔。
塔內氣液兩相的流動方式可以逆流也可並流。通常採用逆流操作,吸收劑以塔頂加入自上而下流動,與從下向上流動的氣體接觸,吸收了吸收質的液體從塔底排出,凈化後的氣體從塔頂排出。