工程案例：净化车间尾气水洗塔改造项目

2022.9月份，我公司（迪尔化工填料）参与湖北某化工单位的净化车间尾气水洗塔改造项目，在前期与客户沟通对接了解大体设计要求是：

◇水洗后尾气中硫化氢执行《恶臭污染物排放标准》要求＜9.3kg/h。

◇水洗后尾气中甲醇按《石油化学工业污染物排放标准》要求＜50mg/m3 和买方要求＜30mg/m3进行设计。

◇水洗后尾气非甲烷总烃执行《石油化学工业污染物排放标准》要求＜120mg/m3

◇尾气水洗塔塔内件运行有一定的灵活性和调节余地，以适应尾气量的变化（操作弹性为50%~110%）。

◇塔内件选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中。

为此，我公司设计部做以工艺设计方案：选用双层高效立体传质塔盘

本新型高效传质塔板设计为双层气液并流，通过在水平塔板上安装双层垂直筛板帽罩，使得气相通过塔板上的升气孔上升到内层垂直筛板帽罩中后，气体与液体进行混合、动量交换后， 冲击到帽罩顶板部分折返，从一级垂直筛板帽罩侧壁喷出，喷出来的气液混合物通过二级垂直筛板帽罩的侧壁圆孔进行再分散，形成的更小的液滴，气液进一步传热、传质，能有效提高塔板传热、传质效率；使得在相同塔径下条件下， 塔设备产量提高 50-80%；有效改善了现有垂直筛板塔板的性能，降低了能耗的同时提高了产品品质。同时采用上述方案的塔设备制造和运行成本较低、耐用且检修方便。

塔盘单元结构如图 1 所示

塔盘的工作原理：

托液拉膜段：液体进入罩内被 气体向上拉膜提升； 破膜粉碎段：气体将液体破碎成液滴；

气液喷射段：气体和液滴上升碰撞分离板并折返，与上升的气液激烈碰撞； 气液分离段：气体和液滴从罩体的侧面喷射板喷射而出；

喷出罩体的气体和液滴喷射到第二层垂直筛板上，形成二次传热传质；喷出二层筛板的气体和液滴，通过重力和惯性分离，气体绕过分离板上升至上层塔板。

在塔板至罩顶的立体空间中，液体经过拉膜---破碎---碰顶返回---喷射---二

次传质分散---气液分离六个步骤和气体完成传质，其空间利用率达 50%以上。

图 2工作原理图

从图 2 可以看出，气体通过三个区域三次洗涤，吸收效率得到强化 。

第Ⅰ区：文丘里雾化喷射， 气液混合区

第Ⅱ区 ：雾化，筛孔喷射雾化区

塔盘的技术特点：

⑴ 传质效率高。从传质机理来看，普通板式塔的气液接触是在鼓泡状态下进行的，在喷射状态下进行的，液相被分散成大量的小液滴，经过两层筛板液体二次破碎传质，为气液接触提供了很大的表面积，从而具有很高的传质效率，比垂直筛板高出 25%以上。

⑵ 抗发泡能力。 通过喷射传质，液体被气体破碎成液滴，和鼓泡传质方式*不同， 塔板上基本气泡产生，所以降液管内泡沫很少，不容易导致塔液泛。

⑶ 处理能力大。由于喷射是水平方向，即使在很高的板孔气速下也不易出现雾沫夹带，其处理能力与浮阀塔盘相比可高出 50%以上。

⑷ 压力降低，在低负荷时与垂直筛板相当，单板压降500Pa，高负荷时比垂直筛板塔低 15%～25%，且负荷愈大，压降低的愈多。

⑸ 塔板上无活动部件，结构简单、可靠。不会因磨损、震动等原因造成传质单元脱落，基本上无维修工作量。操作弹性较大，可达 50-140%以上。