新式空分上塔技術(shù)方案

摘要：新式液柱增壓型規(guī)整填料上塔，以低能耗建立環(huán)境友好型生產(chǎn)流程的同時降低生產(chǎn)成本，增加生產(chǎn)效益，加強企業(yè)競爭力。

關(guān)鍵詞：上塔規(guī)整填料塔液柱增壓能耗投資性價比

中圖分類號：TQll6 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

隨著科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，當今各行業(yè)內(nèi)部對高新技術(shù)的競爭也日趨白熱化。一項好的技術(shù)帶來的是低能耗，高產(chǎn)出的高性價比回饋，使企業(yè)競爭力大幅度提高的同時，增加了生產(chǎn)效益?？辗中袠I(yè)在鋼鐵冶金，化工，尤其是煤化工迅速發(fā)展的帶動下，也呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。于是空分技術(shù)的開發(fā)也是極其重要的。本文著重通過三種上塔技術(shù)之間的性價比對比分析讓讀者對新式液柱增壓型蒸餾塔有一定的認識。

在方案一中，上塔選用了篩板塔，空壓機排壓為0.56MPA(G)，但是空壓機的電機功率相對較高，運行費用也就相對較高一些（每小時相對高出%3-%5）。冷箱高度實際為32米，較之其它兩個方案較低，從而一次性投資比較低。方案二采用填料塔作為上塔，空壓機排壓為0.52MPA(G)，這也使得空壓機電機功率相對較低，使得運行費用相對較低，但是在一次性投資方面冷箱實際高度為44米，一次性投資有所增加。方案三較方案二多增加了一個液柱增壓流程，在方案二的基礎上使氧氣的出塔壓力增加到了100KPA，即升高了氧壓機的進口壓力，單臺氧壓機排氣量可做到6500Nm3/h，1.6MPA.氧壓機的臺數(shù)可以由原來的三臺（兩用一備）減少到兩臺（一用一備），減少一次性投資。

比較三種方案的實際效益：

方案二相比于方案一改進在于方案二中精餾塔采用規(guī)整填料塔。為了更直觀說明篩板塔和填料塔兩者的優(yōu)劣勢，我們對兩種方案做一個簡單的介紹。篩板塔內(nèi)裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，操作時，液體由塔頂進入，經(jīng)溢流管（一部分經(jīng)篩孔）逐板下降，并在板上積存液層。氣體（或蒸氣）由塔底進入，經(jīng)篩孔上升穿過液層，鼓泡而出，因而兩相可以充分接觸，并相互作用。而填料塔塔內(nèi)填充適當高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面，氣體吸收時，液體由塔的上部通過分布器進入，沿填料表面下降。氣體則由塔的下部通過填料孔隙逆流而上，與液體密切接觸而相互作用。不同的接觸方式也使得填料塔產(chǎn)能調(diào)節(jié)范圍大，一般控制在40%-105%；而篩板塔的調(diào)節(jié)范圍小，只是70%-105%，同時填料塔有利于變負荷，壓降也要比篩板塔小些，這也降低了填料塔方案中的空壓機排壓，從而降低了單位制氧電耗。輔以先進的計算機輔助設計手段和單體設備制造技術(shù)，使產(chǎn)品純度及提取率大大提高。以產(chǎn)每立方氧氣省電量0.04kwh.每小時產(chǎn)6500立方米氧氣計。每小時省電260kwh，一年8000小時省電208×104 kWh。雖然方案二在一次性投資成本方面增加了70萬元，綜合考慮，長遠來看，方案二很大程度上降低了生產(chǎn)成本，同時也節(jié)約了能源，降低了對供電系統(tǒng)的要求。

方案三相比于方案二改進在于方案三增加了液柱增壓流程。液柱增壓流程源于二十世紀八十年代，在此之前由于液化空氣不參加下塔精餾，使得該流程樣提取率比較低，而規(guī)整填料技術(shù)的運用使得液柱增壓流程彰顯出了其本身的魅力。通過液柱增壓流程，氧壓機組進氣壓力提高，使得機組擴容，同時氧壓機組壓比減小，軸功率有所下降，達到了節(jié)能的目的，也使得運行過程更加的穩(wěn)定。對于易損部件來講，這種流程增加了其使用壽命，減少了維修費用。總的來說，該流程升高了氧氣的出塔壓力，從而減少了空壓機的數(shù)量，由原本的3臺氧壓機縮減到2臺，減少了一臺氧壓機投資的同時減少了能耗。小時壓氧節(jié)能180kwh計，每年可以節(jié)約144×104 kWh電量。在維護方面，因為縮減了一臺氧壓機，使得維護費用至少降低25%。方案三較方案二基礎上增加46萬元的投資顯而易見是極其值得的。新式液柱增壓型規(guī)整填料上塔，以低能耗建立環(huán)境友好型生產(chǎn)流程的同時降低生產(chǎn)成本，增加生產(chǎn)效益，加強了企業(yè)競爭力。在本套空分設備招標過程中，最終中標方的設計方案由最初的篩板上塔幾經(jīng)修改最終敲定為規(guī)整填料上塔，以節(jié)能帶來的高利潤高性價比贏得了招標方的青睞?？梢娙缃窦夹g(shù)力量在行業(yè)競爭中起到的舉足關(guān)鍵的作用。

我國經(jīng)濟高速發(fā)展，特別是近幾年冶金、石化、石油、化肥等行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，給空分設備行業(yè)帶來難得的發(fā)展機遇。專家預測未來10年，氣體行業(yè)全國總銷售量將達到1000億元，年均增速將保持在15%左右。而目前興起的煤化工以及冶金領(lǐng)域內(nèi)新采用的部分新工藝等，對空分流程的要求將更加多樣化。中國已經(jīng)是空分設備制造大國，但是只有成為空分設備設計、制造的強國，才能真正的將空分行業(yè)發(fā)展壯大。