浓硝酸漂白塔设计开题报告(2)
其工作原理：含25% ~ 30% 氧化氮、浓度为99% 左右的发烟浓硝酸从上塔经最末层筛板进入螺旋式下塔，经集液分布器将浓硝酸分布到螺旋板流道内， 并沿螺旋流道自上而下跳动式流动，在塔的中部再进行一次集液和分布后流到塔底。在螺旋式向下流动过程中，发烟硝酸不断与夹套蒸汽进行热交换，发烟硝酸被加热后，酸中的氧化氮不断被脱解出来，到塔底时，酸中的氧化氮几乎被脱解完毕，得到符合国家标准优级品的成品浓硝酸。被脱解出来的氧化氮气体进入上塔。螺旋式浓硝酸漂白塔于2002年11月投料试生产一次成功，螺旋式浓硝酸漂白塔生产的浓硝酸产品，经省、市质检部门抽样分析，完全达到并优于GB/T337.1—2002《工业硝酸浓硝酸》质量标准。经生产运行考核， 螺旋式漂白塔完全能满足浓硝酸生产的各项工艺设备技术要求，达到了节能降耗、设备长周期运行的目的， 具有较高的技术先进性和生产使用价值，经济效益好，可取代同类型装置中传统的浓硝酸漂白塔。现公司已全部采用该结构漂白塔生产浓硝酸。“螺旋式浓硝酸漂白塔”于2003 年12 月获得国家实用新型专利[5]。此种新型塔结构的创新与开发正是在未来设计中值得参考与借鉴的重点。
3.2 国内外塔填料的研究进展
纵观填料塔的发展，可以看出，直至80年代末，新型填料的研究始终十分活跃，尤其是新型规整填料不断涌现。但就其整体来说，塔填料结构的研究又始终是沿着2个方面进行的，即同步开发散堆填料与规整填料。另一个研究方向是进行填料材质的更换，以适应不同工艺要求，提高塔内气液两相间的传质效果，以及对填料表面进行适当处理（包括在板片上碾压细纹或麻点，在板片上粘接石英砂，表面化学改性等），以改变液相在填料表面的润湿性[6]。
乱堆填料的发展从环形填料（拉西环、鲍尔环、阶梯环）、鞍形填料、环鞍形填料到球形填科等，都是从填料的结构来改善气液两相的流动通道．降低气体通过填料层的压降，增加填料表面液膜的分形文数，从而增加总体积传质系数[7]。目前，散装填料的发展较慢，工业上仍多采用金属鲍尔环和矩鞍环形填料。就总体来看，其应用不如规整填料普遍。
规整填料方面有：sulz公司的0ptiflow规整填料和MellapakPlus规整填料[8]。德国Envicon公司的Jalousiepacking填料，是一种具有倾斜板的方格状栅格填料。Schott公司的Durapack玻璃纤文规整填料。Montz公司生产的BSH规整镇料是介于网、板填料之间的新型高效填料。Momz-pak M系列规整填料，是由Montz—pak B1系列规整填料进一步发展而来。此外，Kuhni公司对原有Rombopak系列填料应用CFD优化设计改造成新的Rombopak S系列[9]。天津大学与英国Aston大学联合开发出了以UnaPak命名的脉冲规整填料。天津市天久新技术开发公司开发了高效廉价的板花规整填料。清华大学和上海化工研究院分别开发了压延板网波纹填料；中石化洛阳工程公司开发了LH型规整填料。这些成果都在工业生产中取得了成功的应用[4]。
复合填料上：清华大学研究开发的新型复合填料，是在规整填料基础上采用交错90°排列的水平波纹（PFG）组合而成。PFG本身是填料，同时又起到分布器的作用，具有良好的自分布性能，传质效率比规整填料提高15％～20％。每米填料的理论板数比同规格的Sulzer填料高15％左右。此外，清华大学在新型复合填料基础上采用一定厚度的复合填料单元体作为塔板，形成分层填料塔板。其传质效率高，填料用量少（降低填料成本），高效低阻，性能优于一般塔板和填料，特别适用于真空精馏工况下的高纯度分离[9]。
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