JCPT塔板(并流喷射填料塔板,Jet Co-flow Packing Tray,ZL 96 1 10153.9)为我公司专利产品。它的传质机理与普通塔板有着本质的区别,它是填料与塔板的复合体,它靠填料实现传质,靠塔板实现多级并流。

图1 不同结构型式的JCPT塔板

 

传质机理:

    并流喷射复合塔的传质机理如图1所示,它是在板式塔的塔板上按一定的分布形式开设升气孔,在升气孔的上方安放传质单元体,气体从塔板下方以一定的气速通过升气孔,塔板上的液体通过提液管与塔板之间的间隙被气体提升,气液并流通过提液管,在提液管内高速湍动混合、传质,然后气液并流进入填料中进一步强化传质,并完成气液分离。气体靠压差继续上升,进入上一层塔板;液体基本以清液的形式回落到塔板上,沿流道进入降液管,下降到下一层塔板。

     气液在每一层塔板上都进行上述过程,并流喷射式复合塔从而在气液总体逆流的情况下,实现多级并流操作。

    

并流喷射填料塔板传质机理

JCPT塔板上气液两相流动状态

图2 JCPT塔板传质机理

图3 JCPT塔板上气液两相流动状态示意图

JCPT塔板的特点:

    (1) 通量大,较浮阀塔板通量大50%~100%以上。JCPT塔板上气液混合物并流通过提液管,从上部填料层流出,气液分离性能好,充分利用了塔板间空间,即使空塔气速大,其雾沫夹带量也较小;其次,塔板开孔较大(圆形孔约为Ø100mm;方形孔约为70mmX80mm),开孔率较高,一般为8~20%,即使空塔气速大,其板压降也较低;塔板上液体基本为清液,降液管不易液泛。

    (2) 效率高。实验结果表明,JCPT塔板分离效率较浮阀塔板提高了10%以上;与新型垂直筛板塔相比,其效率比新型垂直筛板(New VST)高5%以上。其原因是提液管内液气比大,气液碰撞混合作用激烈,填料提供了大的气液接触面积以及液流的再循环。

    (3) 板压降低。与鼓泡型塔板相比,这种新型塔板具有较大的开孔与开孔率,气体处理量相同时,其干板压降小;同时,气体不穿过液层,只是把液体向上吹成液滴并通过填料层,所以湿板压降也不高。对比实验表明JCPT塔板的板压降较新型垂直筛板低8%,较浮阀塔板低30%。

    (4) 操作弹性大,约为4。该塔板的操作范围主要受气速影响,受塔板液层高度的影响较小。在较高气速下操作时,其雾沫夹带量小、板压降也不高,而且漏液时的气速较低,所以在较大的气速范围内能维持稳定的高效率。

    (5) 耐堵塞。由于这种新型塔板具有较大的开孔与开孔率,气液在提液管内高速并流,因此具有很高的抗堵塞性。对于结焦、聚合、含固体颗粒的物系,塔板传质单元顶部的填料将采用大波纹填料、折板、大筛孔等结构取代,使塔板具有更好的耐堵塞性。

    (6) 经济性。由于JCPT塔板具有高效和高通量的特点,将其用于新设计可大幅度缩小塔径,节省设备投资;用于老塔改造原降液管、塔圈可保持不变,只需更换塔板,可节约投资,缩短改造施工周期,节省施工费用。

    图4给出了JCPT塔板与新型垂直筛板(New VST)及浮阀塔板的板压降及塔效率的对比曲线。由图中曲线可以看出,JCPT塔板具有较高的塔效率和较低的板压降。

    

jcpt.jpg

图 4 JCPT塔板性能曲线

适合的应用场合:

    ① 常压到高压精馏、吸收;

    ② 老塔改造提高通量与分离效率、节能等。

    

典型应用:

    我公司已将JCPT塔板成功地应用到吸收、精馏等场合。典型实例:1997年8月和9月成功地完成了吉化公司有机合成厂苯/甲苯塔(常压塔)和脱丙烷塔(高压塔)改造;1999年11月采用JCPT塔板成功地完成了高桥石化公司上海炼油厂MTBE装置(中压塔)二万吨扩建到六万吨改造;常州博大化工有限公司醋酸回收塔(新设计);Ø2600乙醇装置水洗塔改造。下面给出了几个应用实例。

    Ø2200/Ø2600吸收稳定系统改造(大 连)Ø2200吸收塔、Ø2600解析塔、Ø2200/Ø2600稳定塔

     Ø4400、Ø4200、Ø4000吸收稳定系统(大连)

    Ø3600 丙烯分离塔(大连)

    Ø2400 重整脱C6塔(大连 )

    Ø1800 C2、C3分离塔(吉林,脱丙烷塔)

     Ø3300 丙烯酸轻组分分馏塔(丙烯酸共沸脱水塔,上海 )

     Ø3600 丙烯酸轻组分分馏塔(丙烯酸共沸脱水塔,上海)

     Ø4800 丙烯酸轻组分分馏塔(丙烯酸共沸脱水塔,上海)

    Ø3600 丙烯酸轻组分分馏塔(丙烯酸共沸脱水塔,江苏)

     Ø1200 丙烯酸轻组分分馏塔(丙烯酸共沸脱水塔,山东)

     Ø3200 乙二醇脱水塔(吉林)

    1600乙苯精馏塔(吉林)

    Ø1200 丙烯分离塔(台湾)

    Ø1700 异丙苯精馏塔(台湾 )

    Ø1850/Ø2200 苯回收塔(台湾 )

    Ø800 乙苯回收塔T402塔改造(燕山 )

    Ø1000 乙苯回收塔(吉 林)

    Ø1200苯/甲苯塔改造(吉 林)

    Ø1200 芳烃抽提装置汽提塔(吉 林)

    Ø1200 脱醇塔(吉 林)

    Ø1400 脱二甲醚塔改造( 上海、抚顺,MTBE改造)

    Ø1000 甲醇回收塔改造( 上海、抚顺,MTBE改造)

    Ø2600乙醇装置水洗塔改造(吉 林)

    Ø1200醋酸回收塔(常州 )

    Ø1800/Ø2200 醋酸回收塔(江阴)

    Ø2400/Ø3000 醋酸回收塔(常州)

     Ø1000/Ø1200 醋酸回收塔(山东)

     Ø1000 醋酸回收塔(江苏)

     Ø2200/Ø2400 15万吨MTBE项目共沸蒸馏塔(北京)

  Ø2400共沸蒸馏塔(北京)

  Ø2200 MTBE精制塔改造(北京)

  Ø2600 催化蒸馏塔(北京)

  Ø1600、Ø2200、Ø1800 28万吨甲醇精馏系统(陕西)

  Ø900,Ø1400 6.6万吨甲醇改造(锦西)

  Ø2400/Ø1400 16万吨甲醇改造(陕西)

  Ø1800/Ø1000 8万吨甲醇改造(陕西)

  Ø1400 MTBE催化蒸馏塔改造(新疆)

  Ø1600 催化蒸馏塔(山东)

    

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