立式喷射蒸馏塔在溶媒回收生产上的应用

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1、立式喷射蒸馏塔在溶媒回收生产上的应用魏建(山东鲁抗医药股份有限公司山东济宁272021)WEIJian(ShandongLuKangPharmaceuticalCO.LTD,ShandongJining,272021)摘要：立体传质塔板具有通量大、效率高、弹性大、压降低以及物料适应性强等诸多优点，经过适宜的改造和配置，鲁抗将其成功运用到处理青霉素废酸水、阿莫西林三乙胺废水以及其它化学合成的废水中，提高了回收率，降低了回收成本，在创造经济效益的同时，也创造了环保效益。关键词：立体传质塔板，废水，回收大通量高效塔板------立体传质塔板(CTS

2、T)，是河北工业大学90年代开发、研制的一种高效喷射型塔板，它具有通量大、分离效率高、操作弹性大、压降低以及物料适应性强等诸多优点，其性能达到国际先进水平。已在化工、制药、石化等行业迅速推广应用。目前国内已有约200多座塔在工业生产中成功应用，过程涉及精馏、吸收、解吸、汽提等。低含量废溶媒废水回收是半合抗生产中的一个重要过程，由于低浓废水生产工艺过程所致，处理的废水具有处理量大、含固体颗粒、物料发粘易发泡及溶媒含量不稳定、回收成本较高等特点。1立体传质塔板的性能1.1通量大1)由于CTST的气体通道------塔板开孔为矩形，便于开孔排列，同

3、时单孔面积很大，一般矩形孔大于40mm×120mm，工业应用中最大已达70mm×350mm，所以其开孔率可以超过20%，这是其它塔板所难以达到的；2)操作上限高：由于分离板的作用，使得喷射出的气液能够有效分离，所以大幅度减小了雾沫夹带，提高了操作上限。如图1所示，若以雾沫夹带10%作为操作上限，F1浮阀的板孔动能因子为17，而CTST可达34，即在相同的塔板开孔率时，CTST的操作上限比F1浮阀高一倍。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体和气泡分离，一般鼓泡型塔板上的气含率在50%左右。由于CTST塔板上液体为清液层，

4、流到降液管中的液体基本不含气泡，所以降液管的通过能力可提高一倍，设计时降液管的最小停留时间可由5s减小至2.5s。所以，与浮阀塔板相比，CTST无论是气相还是液相通量均可以提高50%~100%。第4页共4页1.2塔板效率高由于CTST的空间利用率高达40%~60%，气液在罩内及罩间接触非常充分：一方面气体把液体分散为小的液滴，大幅度的提高了气液两相的接触面积，另一方面激烈的喷射工况，使液滴的表面不断更新，以维持高的传质、传热推动力。因此CTST具有很高的传质效率。与高效率的F1浮阀塔板相比，塔板效率在低气相负荷时高出10%，在高气相负荷时高出

5、40%以上。1.3操作弹性大CTST的操作下限同F1浮阀一样受塔板漏液控制，操作上限一般受过量雾沫夹带控制。实验研究表明，在开孔率11%时，CTST的操作下限为板孔动能因子4.7~6.3，操作上限为34，其操作弹性达5.4~7.2，而F1浮阀的下限为4.0~4.8，操作上限为17，其操作弹性达3.4~4.3。1.4物料适应性强，可处理含固体物料、易发光物料由于CTST塔板开孔大，一般大于40mm×120mm，而气体、液体的喷射速度达10~20m/s，对喷射孔有自冲刷作用，所以CTST能够处理含固体颗粒及易产生自聚物料。另外，由于CTST特殊的

6、喷射型操作工况，塔板上液体为清液，因此无发泡机制，高速喷射的液滴又具有破沫作用，所以能够处理常规塔板难以处理的易发泡物系。1.5罩内压力分布合理，板压降低、能耗低为探讨CTST的气液传质机理，优化塔板结构，对其罩内的压力分布情况进行的测试和研究。研究表明：1)气体通过塔板板孔时，有缩脉现象，由此造成的罩内外压力差是液体进入罩内的主要推动力；2)气体通过板孔时的干板阻力约占整个塔板阻力的70%，因此，进一步降低塔板压降应从降低板压降应从降低板孔阻力入手；3)CTST的板压降比F1浮阀低20%左右，且负荷越大低得越多，如图2所示。由上述性能可见，

7、采用CTST进行新塔设计，在同样生产能力及分离要求的条件下，可节省投资1/3以上。现有塔设备扩产改造，可以在原塔外壳、降液管及塔板支撑件不变的情况下，仅更换塔板，即可提高80%~100%的生产能力，同时还能够提高塔板的分离效率、降低塔板压降，还特别适用于含易发泡物质的物料。改造后塔的抗堵塞能力大幅度提高，且塔板上无活动部件，塔的维修周期提高一倍以上。第4页共4页5101520253035板孔动能因子，F0图2CTST与F1塔板压降比较图(开孔率11%)塔板压降，Δ这Pε/%mmH2O020406080100120140160510152025

8、3035板孔动能因子，F0图1CTST与F1浮阀塔板雾沫夹带量比较图(开孔率11%)雾沫夹带量ε/%048121620浮阀CTST浮阀CTST浮阀CTST2、立式喷