立式噴射蒸餾塔在溶媒回收生產(chǎn)上的應(yīng)用

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1、立式噴射蒸餾塔在溶媒回收生產(chǎn)上的應(yīng)用魏建(山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司山東濟寧272021)WEIJian(ShandongLuKangPharmaceuticalCO.LTD,ShandongJining,272021)摘要：立體傳質(zhì)塔板具有通量大、效率高、彈性大、壓降低以及物料適應(yīng)性強等諸多優(yōu)點，經(jīng)過適宜的改造和配置，魯抗將其成功運用到處理青霉素廢酸水、阿莫西林三乙胺廢水以及其它化學(xué)合成的廢水中，提高了回收率，降低了回收成本，在創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時，也創(chuàng)造了環(huán)保效益。關(guān)鍵詞：立體傳質(zhì)塔板，廢水，回收大通量高效塔板------立體傳質(zhì)塔板(CTS

2、T)，是河北工業(yè)大學(xué)90年代開發(fā)、研制的一種高效噴射型塔板，它具有通量大、分離效率高、操作彈性大、壓降低以及物料適應(yīng)性強等諸多優(yōu)點，其性能達到國際先進水平。已在化工、制藥、石化等行業(yè)迅速推廣應(yīng)用。目前國內(nèi)已有約200多座塔在工業(yè)生產(chǎn)中成功應(yīng)用，過程涉及精餾、吸收、解吸、汽提等。低含量廢溶媒廢水回收是半合抗生產(chǎn)中的一個重要過程，由于低濃廢水生產(chǎn)工藝過程所致，處理的廢水具有處理量大、含固體顆粒、物料發(fā)粘易發(fā)泡及溶媒含量不穩(wěn)定、回收成本較高等特點。1立體傳質(zhì)塔板的性能1.1通量大1)由于CTST的氣體通道------塔板開孔為矩形，便于開孔排列，同

3、時單孔面積很大，一般矩形孔大于40mm×120mm，工業(yè)應(yīng)用中最大已達70mm×350mm，所以其開孔率可以超過20%，這是其它塔板所難以達到的；2)操作上限高：由于分離板的作用，使得噴射出的氣液能夠有效分離，所以大幅度減小了霧沫夾帶，提高了操作上限。如圖1所示，若以霧沫夾帶10%作為操作上限，F(xiàn)1浮閥的板孔動能因子為17，而CTST可達34，即在相同的塔板開孔率時，CTST的操作上限比F1浮閥高一倍。3)降液管液相通量大：降液管主要作用之一即是使流到其中的液體和氣泡分離，一般鼓泡型塔板上的氣含率在50%左右。由于CTST塔板上液體為清液層，

4、流到降液管中的液體基本不含氣泡，所以降液管的通過能力可提高一倍，設(shè)計時降液管的最小停留時間可由5s減小至2.5s。所以，與浮閥塔板相比，CTST無論是氣相還是液相通量均可以提高50%~100%。第4頁共4頁1.2塔板效率高由于CTST的空間利用率高達40%~60%，氣液在罩內(nèi)及罩間接觸非常充分：一方面氣體把液體分散為小的液滴，大幅度的提高了氣液兩相的接觸面積，另一方面激烈的噴射工況，使液滴的表面不斷更新，以維持高的傳質(zhì)、傳熱推動力。因此CTST具有很高的傳質(zhì)效率。與高效率的F1浮閥塔板相比，塔板效率在低氣相負荷時高出10%，在高氣相負荷時高出

5、40%以上。1.3操作彈性大CTST的操作下限同F(xiàn)1浮閥一樣受塔板漏液控制，操作上限一般受過量霧沫夾帶控制。實驗研究表明，在開孔率11%時，CTST的操作下限為板孔動能因子4.7~6.3，操作上限為34，其操作彈性達5.4~7.2，而F1浮閥的下限為4.0~4.8，操作上限為17，其操作彈性達3.4~4.3。1.4物料適應(yīng)性強，可處理含固體物料、易發(fā)光物料由于CTST塔板開孔大，一般大于40mm×120mm，而氣體、液體的噴射速度達10~20m/s，對噴射孔有自沖刷作用，所以CTST能夠處理含固體顆粒及易產(chǎn)生自聚物料。另外，由于CTST特殊的

6、噴射型操作工況，塔板上液體為清液，因此無發(fā)泡機制，高速噴射的液滴又具有破沫作用，所以能夠處理常規(guī)塔板難以處理的易發(fā)泡物系。1.5罩內(nèi)壓力分布合理，板壓降低、能耗低為探討CTST的氣液傳質(zhì)機理，優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)，對其罩內(nèi)的壓力分布情況進行的測試和研究。研究表明：1)氣體通過塔板板孔時，有縮脈現(xiàn)象，由此造成的罩內(nèi)外壓力差是液體進入罩內(nèi)的主要推動力；2)氣體通過板孔時的干板阻力約占整個塔板阻力的70%，因此，進一步降低塔板壓降應(yīng)從降低板壓降應(yīng)從降低板孔阻力入手；3)CTST的板壓降比F1浮閥低20%左右，且負荷越大低得越多，如圖2所示。由上述性能可見，

7、采用CTST進行新塔設(shè)計，在同樣生產(chǎn)能力及分離要求的條件下，可節(jié)省投資1/3以上。現(xiàn)有塔設(shè)備擴產(chǎn)改造，可以在原塔外殼、降液管及塔板支撐件不變的情況下，僅更換塔板，即可提高80%~100%的生產(chǎn)能力，同時還能夠提高塔板的分離效率、降低塔板壓降，還特別適用于含易發(fā)泡物質(zhì)的物料。改造后塔的抗堵塞能力大幅度提高，且塔板上無活動部件，塔的維修周期提高一倍以上。第4頁共4頁5101520253035板孔動能因子，F(xiàn)0圖2CTST與F1塔板壓降比較圖(開孔率11%)塔板壓降，Δ這Pε/%mmH2O020406080100120140160510152025

8、3035板孔動能因子，F(xiàn)0圖1CTST與F1浮閥塔板霧沫夾帶量比較圖(開孔率11%)霧沫夾帶量ε/%048121620浮閥CTST浮閥CTST浮閥CTST2、立式噴