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热分离工艺解决方案

用于腐蚀性介质的塔器
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Process solutions for thermal separation
用于腐蚀性介质的塔器和塔内件

亮点

  • 采用耐腐蚀材料,可用于腐蚀性物质
  • 抗真空、耐压,适用于各种各样的工艺条件
  • 温度范围高达 +230°C
  • 防扩散,提供持续的耐腐蚀性
  • 光滑表面,保持干净,具备防粘特性
  • 耐磨,使用寿命长
  • 紧凑型设计,降低投资成本
  • 可靠的工艺设计,进一步降低投资成本
  • 优化解决方案,实现高效工艺
  • 从初步设计到组件制造再到调试 —— 均来源于我们的一站式服务中心

概念

使用分离塔处理高度腐蚀性工艺的最佳解决方案

 

在化学品的处理和清洁应用中,通常会使用热分离工艺。常见的工艺涉及两种液体或一种液体及一种气体。所使用的工艺主要包括提取、吸收、解吸或洗提、蒸馏或精馏,如附图所示。这些分离工艺需要两个相之间的传质;以上述精馏为例,需要液相和气相之间的传质。为了使这一工艺中使用的设备尽可能保持紧凑,必须在极小的体积内创造尽可能多的传质表面,这在热工艺工程中涉及到带专用塔内件的塔器。

塔器的工艺核心由可提供传质表面的填料组成;这包括泡罩或筛盘等专用塔盘以及松散整装填料。尤其对于松散和整装填料来说,除支承塔盘外,还需要其他的塔内件来均匀浸润所有表面,以实现最佳传质。这些额外的塔内件包括将流入液均匀分布到塔器横截面的液体分布器及将来自塔器内壁的液体重新引流至填料的塔壁分布板。还需要更多塔内件来控制从塔器流出的液体;除雾器能够可靠地抑制塔器上端的雾滴漂移,同时填料下方的收集器可收集回流液,去除来自塔器的液体或将其送回再分布器。防涡器和塔器下端的收集器确保可靠的排液。为了优化工艺特性,德地氏提供广泛的设计和材料,用于不同的工艺和标称塔器宽度。这些结构设计拥有数十年的开发历程,并且已在我们的QVF® 工艺中证实了自身的价值。

我们很乐于为您设计塔器及选择针对您的应用而优化的塔内件。

从基础工程到启动,我们的一站式服务中心为您提供一切。 

精馏塔示意图
  1. 除雾器、捕沫器
  2. 液体分布器
  3. 填料
  4. 支承栅格
  5. 塔壁分布板、漏斗
  6. 收集器和再分布器
  7. 整装 DURAPACK® 填料
  8. 填料周围的塔壁分布板
  9. QVF® CORE 塔盘
  10. 蒸气入口
  11. 防涡器、出口收集器

塔器

尺寸最大为 DN1000 的玻璃塔器 —— 尺寸最大为 DN2400 的搪玻璃塔器

 

我们提供尺寸最大为 DN1000、由硼硅玻璃 3.3 制成的 QVF® 塔器以及尺寸最大为 DN 2400 的 De Dietrich® 搪玻璃钢塔器。我们塔器的工作温度范围为 -60° 至 +230°C。我们根据 2014/68/EU (97/23/EC)、AD-2000 或 DIN/EN-13445 压力容器标准和欧洲市场指令以及其他适用标准(如适用于美国市场的 ASME VIII Div.1 和适用于中国搪玻璃塔器市场的 SQL),设计 QVF® 玻璃塔器和 De Dietrich® 搪玻璃钢塔器。符合 EN 1595 的 QVF® 玻璃塔器经认证可用于 -1 至 +1barg 的压力,De Dietrich® 钢和搪玻璃塔器通常用于 -1 至 +6barg 的压力范围。经客户要求,我们还供应适合扩展应用工况的塔器。

 

玻璃塔器 DN800                                   搪玻璃钢塔器 DN2300

这两款塔器所使用的材料 —— De Dietrich® DD3009 搪玻璃和 QVF® 硼硅玻璃 3.3 —— 均拥有卓越的耐酸性能、极具成本效益、耐高温,是替代特殊金属材料和非抗真空 PTFE 衬里的绝佳解决方案。

这两种材料为极其光滑的惰性表面,降低粘附的可能性,同时促进清洁。两者均为催化惰性,气味呈中性。

 

正在制造搪玻璃钢塔段/硼硅玻璃 3.3 塔器车间制造

我们独特的制造工艺确保在光滑度、平直度和圆度方面具备全球领先的公差精度。经要求,可提供公差符合 ½ DIN 28007-T2 的搪玻璃塔器。我们的玻璃衬里符合质量和品质保证的现行标准,如 ISO 28721-1。

塔盘、液体分布器和收集器高度以及松散或整装填料的塔段高度对塔器的总高度发挥着重要作用,由于结构性原因,塔器总高度通常限制在特定范围内。对于总高度为 52m 的搪玻璃塔器,塔段最高为 5.5m。

泡罩塔盘

适用于各种负载的解决方案

 

W我们开发出由硼硅玻璃 3.3 和 PTFE 制成的泡罩塔盘,用于尺寸为 DN200 至 DN600 的玻璃塔器;这些塔盘以恒定的分离效率运行,适用于各种各样的负载。可通过设计调整塔盘上的液位,确保塔器始终在最低气体负载下运行或用作反应塔。       

 

  泡罩塔盘塔器示意图/正在安装 PTFE 泡罩   

填料

保证兼容性

 

我们很乐意从市场中选择最适合您的应用的理想填料。我们根据运行条件及用于此目的的相应的塔器工艺工程,使用由硼硅玻璃 3.3 制成、及其他制造商提供的任何其他类型或材料的耐热、耐腐蚀 QVF® 拉西环。

 

带聚合物填料的玻璃塔器/带玻璃拉西环

整装填料

高分离效率、低压降

 

我们的硼硅玻璃 3.3 整装 DURAPACK® 填料适用于耐腐蚀玻璃 3.3 或搪玻璃钢塔器,因为其具备与玻璃塔器相同的耐腐蚀性,并且相较于聚合物可在更高的温度下保持热稳定性。硼硅玻璃 3.3 无孔,与等效的陶瓷填料相比,显著减少了侵蚀和腐蚀。大量的塔盘数量,保证了较低的压降,为您提供适用于腐蚀性分离应用的理想填料,尤其是在真空压力范围内。填料元件从 DN450 分段,可安装到任何直径的塔器中。在玻璃塔器中,每个支承栅格的最大堆垛高度通常为 3 米,在搪玻璃塔器中通常为 5 米。

欢迎您索取单独的 DURAPACK® 数据表。

 

DURAPACK 元件 / DURAPACK 高效表面结构
 

 

 
  使用 DURAPACK® 的分离效率                DURAPACK® 压降

塔壁分布板/导向漏斗

使用 PTFE 板提升效率


在配备填料的塔器中,液体易于在内壁收集和流下,从而阻止液体浸湿填料表面,影响传质过程。这会降低塔器的效率,意味着需要定期将液体从塔壁返回到填料,以恢复系统效率。我们开发出 PTFE 塔壁分布板和导向漏斗,固定于塔段之间或以带状围绕整装填料。

 

塔器中的填料和导向漏斗/DURAPACK® PTFE 塔壁分布板

支承栅格

采用玻璃材料,安全支承整个负载

 

根据填料和标称宽度,我们使用由硼硅玻璃 3.3 制成的 QVF® 支承栅格或 QVF® CORE 塔盘。
QVF® 玻璃塔器配有熔融支承环,来支承玻璃栅格。

在搪玻璃钢塔器中,根据塔器尺寸,配有搪玻璃中间环或带金属包层的抗真空支承环。

 

搪玻璃塔器支承栅格/硼硅玻璃 3.3 支承栅格

专利 QVF® CORE 支承塔盘

支承填料的玻璃筒

 

这是一款用于整装填料的专用高效支承,因为其保持大部分的气流横截面积,从而减少压降。排出液和上升气体交互流动,防止气体阻断向下流动的液体,并消除了由此导致的最大流量限制。QVF® CORE 塔盘的液体排放口根据液体载荷,配备不同的 PTFE 或硼硅玻璃 3.3 元件,确保这些塔盘能够作用于极其紧凑的再分布器。

 

DN1000 QVF® CORE 塔盘 / QVF® CORE 塔盘示意图

液体分布器

均匀浸润负载

 

根据结构材料的尺寸和特性,我们开发出具备不同设计的液体分布器。我们使用 QVF® 硼硅玻璃 3.3、De Dietrich® 搪玻璃钢、SiC、PTFE、 PVDF 及钽、锆和钛等耐腐蚀金属。雾滴密度由工艺决定,因此对于给定的塔器直径,必须实现不同类型的液体分布器。我们通过使用不同的类型,如通道型、管道型、喷嘴型及我们的专利 QVF® CORE 塔盘分布器实现这一点。因此可选择的液体分布器种类繁多,我们将选择适合您的工艺的理想解决方案。

 

塔器内的 QVF® CORE 塔盘/DN1000 QVF® CORE 塔盘车间制造

QVF® CORE 塔盘分布器是一个特殊的解决方案,采用耐腐蚀设计,其引导上升气体通过液体,并防止上升气体阻断向下流动的液体,从而避免塔器溢出。

该解决方案将筛板塔盘、带气相开口的玻璃筒和液体助滤系统相结合。  

根据塔器标称宽度和类型,塔盘可采用硼硅玻璃 3.3、搪玻璃钢或钽、锆和钛等金属包层。硼硅玻璃 3.3 筒采用不同的设计和不同的气相开口,这取决于其功能,如作为进料塔盘、填料支承或再分布器;助滤系统根据待分布的液体量,提供硼硅玻璃 3.3 或 PTFE 两种材料及各种不同的设计。

QVF® CORE 塔盘卡在两个塔段之间,仅最小程度地增加塔器的最大高度。这也会影响您的厂房的总高度和投资成本。

可根据工艺要求,选择其他的分布器类型,如玻璃管道分布器、玻璃通道分布器或特殊金属分布器。

DN450 玻璃通道分布器/通道分布器正在工作

收集器

可靠的侧方排水

 

收集器通常与液体再分布器结合使用,以降低塔器高度和成本,但是收集器单独也可从测流排放液体。我们制造适用于尺寸为 DN1400 以下的塔器的硼硅玻璃 3.3 收集器,对于标称直径更宽的塔器,则采用钽或 SiC 等替代材料。

 

搪玻璃塔器中的收集器/硼硅玻璃 3.3 收集器

除雾器、捕沫器

无液滴夹带

 

塔器顶部的除雾器或捕沫器可防止塔器上端的液滴夹带。除雾器可能为采用惰性材料的额外填料或纤维;经证实,全氟碳氢化合物 PFA 和 ETFE 尤其适用于高度腐蚀性应用。使用纤维的捕沫器也可节约成本和空间,并固定到塔内多个类型的支承结构。

 

塔器顶部的除雾器/带陶瓷支承的除雾器

防涡器、出口收集器、蒸气入口

可靠排放,可靠运行

 

对于吸收、解吸和洗提工艺,通常需要使用泵或通过自然流动,从塔器底部排出大量的液体。塔器底部的特殊金属液体收集器已经证实它们的价值,同时用作中心或偏心 PTFE 防涡器,防止气体被送入喷嘴中。防涡器还允许因陶瓷填料等设备的磨损而产生的固体在到达下游设备前进行沉降。

必须阻止向下流动的液体进入蒸气或气体入口喷嘴。蒸气入口管道将蒸气均匀馈送至塔器的横截面,提高了填料的效率,从而降低了塔器的总高度。

 

 
配备多个塔内件的塔底部分

概念 - 设计 - 工程 - 实施

一站式服务中心,一贯的高质量

我们在供应适用于热分离工艺的塔器系统方面拥有数十年的经验,尤其是涉及高度腐蚀性介质(如酸)的工艺。我们根据国家和国际质量标准和指令,设计和制造主要组件。分离工艺在我们自己的测试厅开发而成。因此,我们在分离工艺的设计方面拥有专业的技术,并且如经客户要求,我们将提供工艺保证。我们将基于计算机模拟,竭诚为您设计适用于您的应用的最合适的塔器,提供可靠、高效地运行工艺的最佳解决方案。

QVF® 工艺

适用于高度腐蚀性工艺应用的系统

矿物酸

H2SO4   回收
HNO3  浓度
HCl     清洁
  脱硝
  浓度
  稀释

 

卤素和卤化物介质

Br2 和溴化物 生产
Cl2 和氯化物 清洁
l2 和碘化物 去除
  回收
  去除
  回收

 

 

 

 

 

 

 

废气

NOx       转化
SO2 和 SO3 吸收
HCl 和 Cl2 还原
  去除
  清洁

        

 

 

 

 

 

及很多其他工艺。

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