产品描述
干吸塔是“干燥塔”和“吸收塔”的统称,是接触法硫酸生产中承上启下的核心设备,其性能直接关系到成品酸质量、系统运行稳定性和能耗水平。在硫酸生产中,“干吸”是“干燥”和“吸收”的合称。虽然功能不同,但干燥塔和吸收塔的基本结构形式高度相似,通常为填料塔,内部循环流动着不同浓度的硫酸,通过气液逆流接触来完成传质传热过程。
干燥塔位于净化工段之后,转化工段之前,其核心作用是去除净化烟气中的水分。使用浓度93% ~ 95% 的浓硫酸作为干燥剂,吸收来自净化工段的湿烟气中的水分,将其含水量从几十克/立方米降至0.1 g/Nm³ 以下。是保护后续SO₂主鼓风机(避免腐蚀和液击)和转化器催化剂(防止中毒和粉化)的生命线。
吸收塔位于转化工段之后,其核心作用是吸收转化后烟气中的三氧化硫。使用浓度98% ~ 99% 的浓硫酸作为吸收剂,高效、彻底地吸收来自转化器的含SO₃气体,生成硫酸或使循环酸浓度升高。吸收SO₃后,循环酸浓度升高,通过串酸和加入稀释水(或工艺水)进行调节,连续抽出部分循环酸作为成品酸送往酸库。在“两转两吸”工艺中,第一吸收塔除去了一次转化产生的SO₃,打破了化学平衡,为第二次转化创造绝佳的热力学条件,是最终转化率能达到99.8%以上的关键。
干吸塔通常是立式的填料塔,其结构设计旨在实现气液两相的均匀分布和高效接触。其主要由以下几部分组成:(1)塔体。材质通常由碳钢(如Q235B或Q345R) 制成,内部衬以防腐材料。内衬:这是塔体的“内胆”,至关重要,用以抵抗浓硫酸和高温的腐蚀。通常为三层结构,①耐酸砖里层:最内层,直接接触循环酸和气体,由钾水玻璃胶泥砌筑耐酸砖构成,提供主要的机械强度和耐磨性。②隔离层:中间层,通常采用铅板或PVDF(聚偏氟乙烯)薄膜,作为最后的防渗漏屏障。③粘结层:最外层,采用树脂胶泥粘贴耐酸瓷板,将内衬与钢壳牢固结合,并起到找平作用。(2)气体分布器与进出口。气体进口:位于塔底部侧面。进口处设有气体分布器(如导板或支管),使气体能均匀地进入塔内并向上流动,避免偏流。气体出口:位于塔顶顶部,连接出气管道。(3)填料。填充在塔内,为气液两相提供巨大的接触表面积,促进传质(吸收/干燥)和传热过程。一般采用矩鞍环或阶梯环 等高效散装填料,或规整填料。这些填料孔隙率高,阻力降小,效率高。(4)分酸装置。其性能优劣直接决定塔的效率。它的任务是将循环酸均匀地分布到整个填料层的截面上,杜绝“干区”和“沟流”。 分酸装置类型有①管式分酸器:现代大型塔的主流。由一级主槽(管)和二级分酸支管(爪式或槽式)组成,分酸点密度高(通常 > 20个/㎡),分布极其均匀,效率极高。②槽式分酸器:较传统的结构,由带齿口的分酸槽构成,分酸点密度较低,均匀性稍逊。(5)除雾器。位于填料层之上、气体出口之前,用于捕集烟气夹带的细小硫酸液滴(酸雾),防止其腐蚀下游设备和管道。通常采用纤维除雾器(如丝网除雾器)或折流板除雾器,捕集效率可达99.9%以上。
关键词:
9、干吸塔
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