① 硫酸工业用什么吸收SO3
工业用98%的浓硫酸,通过填料塔吸收三氧化硫,酸浓在下塔会略有升高,通过串入93%的浓硫酸,使循环算保持98%的浓度。工业生产要求控制上塔酸浓、酸压、酸温稳定,按工艺要求控制指标。
② 填料塔的历史事记
自从1914年出现拉西环填料以后,填料塔的发展进入了科学的轨道。
1914年瓷质拉西环的问世,标志着填料塔进入了科学发展的年代。
1914年第一代有规填料拉西环(Raschingring)的出现,使填料塔的发展进入了科学轨道。
1914年Rachig环问世,标志着第一代乱堆填料的诞生,但实际生产效果仍没有很大的提高,人们开始意识到汽液分布性能对填料塔操作的重要性。
1937年斯特曼填料的出现,使填料和填料塔又进入了现代发展时期。
1950年后,填料塔进入了缓慢发展时期,在这个时期内,人们注意了对塔内件的研究,力图解决填料塔的放大问题,但由于各种板式塔的出现及其成功应用,使填料塔倍受冷落。
1951年Danckwerts〔侧针对渗透理论假定旋涡在界面上停留一个固定的时间的不合理性,特别对搅拌槽、乱堆填料塔、鼓泡塔、喷雾塔,其中的气泡和液滴有较宽的尺度分布,对渗透理论进行改进,提出了表面更新理论。
1964年国际蒸馏会议认为是填料塔放大以后液体分布不均所致。
1966年用于分离水和重水的第一个苏尔寿填料塔在法国投产。
自1966年世界上建立起莽一批网波填料塔以来,十多年的实践证明,风波填料具有效率高、负荷大、压降低、滞液星小、几乎无放大效应以及易于机械化加工等优点,因此其应用得到了迅速发展。
1969年,Viviantl将一个填料塔固定在大离心机的旋转臂上,首次测定了离心加速度对传质效率的影响。
1970年,我国建成第一座金属丝网波纹填料塔,20多年来估计有数百座金属丝网波纹填料塔投人生产。
1971年SPAAY等采用不同材质、不同尺寸的拉西环较为详尽地研究了脉冲填料塔的两相流动、轴向混合和传质特性,给出了特性速度、液滴直径的经验关联式。
1972年苏尔寿公司已建造了12个CY型填料塔,并且已成功地运转着。
1972年以来,以欧美为中心的世界硫酸制造所用的填料塔逐渐改换成陶瓷阶梯环,包括新建在内其总数可达100座。
故于1973年5月提出在石灰石填料塔内用水冼涤尾气的方案。
湍球塔不仅可用于乙炔冷却、清净和中和,而且也可用于水洗塔,这在国聚氯乙烯生产上也是首创,对防腐力量薄弱的地区也有很强的适应性。
1977年Simonsl介绍了脉冲填料塔在己内酚胺生产中的应用,并提出脉冲填料塔的传质效率与塔径和塔中是否存在反应无关,因而具有易于放大的优点。
1980年5月开始进行了阶梯环填料塔的试验,获得成功。
1980年,Merchu曾将填料塔作为氧合器,对几种较小尺寸的填料进行了传质性能的测定,并进行了血液氧合过程的尝。
1982年4月在直径5.3米的油洗塔及直径5.1米的水洗塔中,将上段的浮阀塔板改为充填英塔洛克斯金属填料的填料塔。
在推广新技术过程中,天津大学填料塔新技术公司也得到了迅速发展,从1985年资金为零,发展到拥有3000多万元资产的中型企业,成立研究推广中心后的1990年-1995年共创利税3500万元。
1986年底大检修时,对部分设备进行了改造,用填料塔取代了浮阀塔。
1987年元旦试车成功后,投产运行一年证明填料塔确有许多优点,但也存在一些问题。“官、产、学”结合促进科技成果转化天津大学“新型填料塔及高效填料研究推广中心”天津大学填料塔新技术公司天津大学研究开发的“具有新型塔内件的高效填料塔”技术,1987年获国家科技进步三等奖,1989年列为国家科委第一批全国重点推广项目。
1988年将酚精制抽提塔改成新型填料后取得的经验,也将转盘塔改成了阶梯环填料塔。
1989年对苹取塔进行技术改造,由原内驱动转盘塔改为短距阶梯环填料塔。后经论证,1989年大修期间将板式塔改造为高效填料塔。
1990年经中国国家科委和国家教委批准,在天津大学成立了国家级行业性研究推广中心“新型填料塔和高效填料研究推广中心”
1990年的年产8万吨合成氨节能技术改造时,将脱碳的两塔改为填料塔,改后脱碳的生产状况大大改善。
1990年国家科委将国家填料塔及内件技术研究推广中心设在天津大学填料新技术公司,并被列为国家“八五”九五”科技成果重点推广项目依托单位。
1990年,国家科委将国家级化工填料塔及内件技术推广中心设在了天津大学填料新技术公司。
1991年初,填料塔都由于此种原因而发生“液泛”
1991年采用高效填料塔技术改造以后,排放水质达到标准,而且回收了甲醇,保护了环境,降低了甲醇的消耗。
天津大学填料塔新技术公司1991年引进了苏尔寿公司的MELLAPAK自动生产线,并自已开发了碳钢渗铝板波纹填料;清华大学和上海化工研究院分别开发了压延板网波纹填料;中石化洛阳工程公司开发了LH型规整填料。
早在1991年,天津大学依靠化学工程学科在填料技术方面的优势,建立了天津大学填料塔新技术有限公司,在全国改造各类塔器近万个,取得了巨大的经济效益。
1993年三季度末主体设备由制造厂运抵本厂,同时联苯炉,波型截止阀、减速器传动装置、变频器、电器控制箱,铸带槽、工艺管道、计量泵、填料塔等辅助装置也相继到厂。但随着植物油精炼工艺的发展和进步,FH公司自1993年起在植物油脱臭工艺上采用了最新研制的结构填料塔。
1994年后我们又将原填料塔进行改造设计,设计时总结了原老系统设备浮阀,筛板复合塔板的改造和运行情况,并进行了改进,增设了一旋流除雾板。
1996年,经过考察研究,决定采用石家庄正元塔器开发公司的专利技术,利用大修机会,将变换工段饱和热水塔由原来的填料塔改造为新型高效垂直板塔。
1996年初,虽用一台金属孔板我们在粗苯装置的操作上采取了以下措施,取得了波纹填料塔代替了4台木格塔,但由于蒸汽压力低,较好的效果。
1997年9月,天津大学校办企业天财资讯系统工程公司、天津大学填料塔新技术公司、天津华通高新技术公司整体改制,再由天津大学、中国船舶工业总公司707研究所、天津大学事业发展总公司、天津经济建设投资集团、海南琼海农贸产品交易批发中心等7家机构共同筹组发起天大天财公司。
1997年,该公司对此作了改进:尾气经冷却后,经两级缓冲和两级填料塔过滤后进合成炉。
1997年天津大学作为主发起人,将天津大学填料塔新技术公司等公司的经营性净资产6500万元作为出资发起设立了天大天财,其中填料塔新技术公司净资产2780万元,占总投入的42.7%
1997年随天大天财在深交所上市改制成为天津天大天财股份有限公司填料塔新技术分公司,2000年6月改制为天津天大天久科技股份有限公司。
1998年7月对填料塔进行改造,取得了明显的效果。1998年7月,将脱甲烷塔改为填料塔。
1998年8月,由天大天财公司填料塔新技术分公司和天大化工所、茂名石化公司设计院共同设计的我国最大的500万吨/年原油常减压装置,在广东茂名一次开车成功,使茂名石化公司的炼油能力达到每年1350万吨,成为我国第一个千万吨级的炼油基地。
1999年,填料塔中的三相精馏过程在特定的条件下不会显着降低传质效率。
1999年,后洗苯塔阻力逐渐上升特别是花环填料塔阻力最高达到3000Pa使煤气鼓风机负荷增大鼓风机后煤气压升多次超出额定值须频繁停塔清扫等强化操作。
2000年,生产乙苯的填料塔开车成本偏高,分离效率低,原因在于塔体内盘式分离器通透率低,每小时处理量只有4.25吨,没有达到6吨的处理标准,其原因是塔壁流没能得到利用。
2000年,南京炼油厂采用填料塔技术对偏三甲苯精馏塔进行了技术改造,扩大了装置的生产能力,装置处理量得到大幅度的提高。
2000年检修时,对净化系统的循环酸增加一级沉淀,溢流进人另一循环槽,通过泵打人板式冷却器再进入填料塔。
遂于2000年4月对解吸塔进行了全面改造,将原浮阀塔改为填料塔。
2001年首次发现草甘膦生产过程中产生氯甲烷,提出了正确的反应机理,开发了DCS自动补气平衡系统和以新型波纹填料塔为核心的多级水洗、碱洗、吸附、干燥技术,净化回收率达95%以上,成功地解决了回收氯甲烷产气点多、产气不稳定以及含有大量杂质等问题。
2001年杭氧、开空、川空和中国空分设备公司等主要企业以填料塔、全精馏制氩、内压缩流程为代表的新一代大型空分设备占据了国内2万m~3/h以下空分设备市场。
③ 填料在工业运用中的类型及特点
填料的作用是为气、液两相提供充分的接触面,并为提高其湍动程度(主要是气相)创造条件,以利于传质(包括传热)。它们应能使气、液接触面大、传质系数高,同时通量大而阻力小,所以要求填料层空隙率高、比表面积大、表面湿润性能好,并在结构上还要有利于两相密切接触,促进喘流。制造材料又要对所处理的物料有耐腐蚀性,并具有一定的机械强度,使填料层底部不致因受压而碎裂、变形常用的塔填料可分为两大类:散装填料与规整填料。
a.散装填料
散装填料有中空的环形填料,表面敞开的鞍形填料等。常用的构造材料包括陶瓷、金属、玻璃、石墨等。几种主要散装填料的特点如下。
(1)拉西环拉西环为高与直径相等的圆环,常用的直径为25~75mm(亦有小至6mm,大至150mm的,但少用),陶瓷环壁厚2.5~9.5mm,金属环壁厚0.8~1.6mm。填料多乱堆在塔内,直径大的亦可整砌,以降低阻力及减少液体流向塔壁的趋势。拉西环结构简单,但与其他填料相比,气体通过能力低,阻力也大,液体到达环内部比较困难,因而湿润不易充分,传质效果差,故近年来使用较少。
在拉西环内部空间的直径位置上加一隔板,即成为列辛环;环内加螺旋形隔板则成为螺旋环。隔板有提高填料能力与增大表面的作用。
(2)弧鞍
弧鞍又称贝尔鞍(Berl saddle),是出现较早的鞍形填料,形如马鞍,大小自25mm至50mm的较常用。弧鞍的表面不分内外,全部敞开,流体在两侧表面分布同样均匀。它的另一特点是堆放在塔内时,对塔壁侧压力比环形填料小。但由于两侧表面构形相同,堆放时填料容易叠合,因而减少暴露的表面,最近已渐为构形改善了的矩鞍填料所代替。弧鞍填料多用陶瓷制造。
(3)矩鞍
矩鞍两侧表面不能叠合,且较耐压力,构形简单,加工比弧鞍方便,多用陶瓷制造。在以陶瓷为材料的填料中,此种填料的水力性能与传质性能都比较优越。
以上各种散装填料的壁上不开孔或槽,多用陶瓷制成。此外,又有在壁上开孔或槽的,多用金属或塑料制成。后者的性能比前者的提高很多,因此被称为“高效”填料。常见的散装开孔填料有下列几种
(4)鲍尔环(Pall ring)
鲍尔环的构造,相当于在金属拉西环的壁面上开一排或两排正方形或长方形孔,开孔时只断开四条边中的三条边,另一边保留,使原来的金属材料片呈舌状弯入环内,这些舌片在环内几乎对接起来。填料的空隙率与比表面并未因而增加。但堆成层后气、液流动通畅,有利于气、液流动通畅,有利于气、液进入环内。因此,鲍尔环比拉西环气体通过能力与体积传质系数都有显着提高,阻力也减少。鲍尔环还可用塑料制造。
(5)阶梯环(Cascade miniring)
阶梯环是一端有喇叭口的开孔环形填料,环高与直径之比略小于1,环内有筋,起加固与增大接触面的作用,喇叭口能防止填料冻死靠紧,使空隙率提高,并使表面更易暴露。制造材料多为金属或塑料。
(6)金属鞍环
用金属作的矩鞍,并在鞍的背部冲出两条狭带,弯成环形筋,筋上又冲出四个小爪弯入环内。它在构形上是鞍与环的结合,又兼有鞍形填料液体分布均匀和开孔环形填料气体通量大、阻力小的优点,故称鞍环为环矩鞍。
b.规整填料
规整填料不同散装填料,在于它具有成块的规整结构,可在塔内逐层叠放。最早出现的规整填料是由机木板条排列成的栅板,后来也有用金属条或塑料板条做的。栅板填料气流阻力小,传质效果却比较差,现已不大用于气液传质设备,但在凉水塔中仍有使用。20世纪60年代以后开发出来的丝网波纹填料和板波纹填料,是目前使用比较广泛的规整填料。现将它们的构形和特点分述如下:
(1)丝网波纹填料
将金属丝网切成宽50~100mm的矩形条,并压出波纹,波纹与长边的斜角为30°,45°或60°,网条上打出小孔以利气体穿过。然后将若干网条并排成较塔内截面略小的一圆盘,盘高与条宽相等,许多盘在塔内叠成所需的高度。若塔径大,则将一盘分成几份,安装时再并合。一盘之内,左右相邻两盘的网条又互成90°交叉。
这种结构的优点是:
1)各片排列整齐而峰谷之间空隙大,气流阻力小;
2)波纹间通道的方向频繁改变,气流滑动加剧
3)片与片之间以及盘与盘之间网条交错,促使液体不断再分布;
4)丝网细密,液体可在网面形成稳定薄膜,即使液体喷淋密度小,也易于达到完全润湿。
上述特点使这种填料层的通量大,在大直径塔内使用也没有液体分布不匀及填料表面润湿不良的缺点。
丝网波纹填料的缺点:
1)造价高;
2)装砌要求高,塔身安装的垂直度要求严格,盘与塔壁间的缝隙要堵实;
3)填料内部通道狭窄,易被堵塞且不易清洗。然而,由于其传质效率很高且阻力很小,在精密精馏和真空精馏中使用很合适。开始时,多用于直径比较小的塔,现可用于直径达几米的塔,使用领域也不再局限于蒸馏。
(2)板波填料
为了克服丝网波纹填料价格高及安装要求高的缺点,将丝网条改为板条,填料的构形相同,构造材料除金属外,还可用塑料。板波填料的传质性能虽低于丝网波纹填料,但仍属高效填料之列。
④ 高中化学中吸收塔有什么用
我了解的也不多,但知道的就告诉你。
硫酸工业中的吸收塔,用浓硫酸吸收SO3,不能用水吸收,因为用水吸收SO3会形成大量的酸雾,而浓硫酸虽然吸收得比水慢,但是它具有吸水性,故不会产生水蒸气形成酸雾。
吸收塔中如果SO3与H2SO4是1:1反应,生成物就是H2S2O7
SO3+H2SO4=H2S2O7
工业吸收塔应具备以下基本要求:
1.塔内气体与液体应有足够的接触面积和接触时间。
2.气液两相应具有强烈扰动,减少传质阻力,提高吸收效率。
3.操作范围宽,运行稳定。
4.设备阻力小,能耗低。
5.具有足够的机械强度和耐腐蚀能力。
6.结构简单、便于制造和检修。
吸收塔是实现吸收操作的设备。按气液相接触形态分为三类。第一类是气体以气泡形态分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔;第二类是液体以液滴状分散在气相中的喷射器、文氏管、喷雾塔;第三类为液体以膜状运动与气相进行接触的填料吸收塔和降膜吸收塔。
塔内气液两相的流动方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作,吸收剂以塔顶加入自上而下流动,与从下向上流动的气体接触,吸收了吸收质的液体从塔底排出,净化后的气体从塔顶排出。