规整填料解析塔制造技术
本实用新型专利技术公开了一种规整填料分析塔，塔体上部设有列管式换热装置，塔体内列管式换热装置下方设有第一填料层，第一填料层下方设有槽式分布器，槽式分布器下方设有第二填料层。本实用新型专利技术中提到的分析塔与现有的分析塔相比，分析能力强、热效率高、能耗低、结构紧凑。（*本技术保护期2007年到期，可自由使用*）
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【技术实现步骤总结】
本技术涉及一种金属塔，具体涉及一种用于尿素生产过程中氨水分解吸收回收处理废氨液的分解塔，属于化工设备领域。目前各生产尿素的化肥厂在废氨液回收处理中，一般采用浮阀分解塔（如附图1所示）。回收分解后的液体分两路进入塔内，一路液体不经加热直接从塔3釜顶1的进液口6进入塔顶，经各层浮阀塔板10向下流至塔底7。另一路液体经塔外换热器加热后从进液口5进入塔内。塔底7设有蒸汽分布管13，外部加入的加热蒸汽通过该蒸汽分布管对釜底液体进行加热，产生蒸汽上升。 上升的蒸汽与从釜顶流下的液体在由塔板10组成的蒸馏段12内逆流接触、换热。分解后的废液由塔底出口9排出，分解后的气体经釜顶破泡网11由气体出口2排出塔外，回收加工成尿素。图1中4-1、4-2、4-3为测温点，8-1、8-2为液位计接口。由于浮阀塔的传质能力较低，在生产过程中浮阀极易磨损、脱落，进一步降低了塔的分析能力，严重时还得停塔检修。 另外，现有分析塔进入液体的一部分必须先经过外部换热器加热，而换热器又必须安装在分析塔旁，连接许多进出水管，使设备结构松散。同时由于热量损失，能耗增加。本技术的目的在于改进现有技术的不足，提供一种分析能力强、热效率高、能耗低、结构紧凑的分析塔。
为了达到上述目的，本技术采用如下设计方案：分析塔包括塔体、塔顶、塔底，三者密封连接为一体，塔顶设有空气出口，塔体设有测温点、换热物料入口，塔底设有液位计接口、分析后废液出口，塔底设有蒸汽分布器；塔内装有填料，填料中部设有槽式分布器，槽式分布器用螺钉固定在塔内壁上。分布器上方为第一填料层，由金属波纹填料组成，构成蒸馏段；分布器下方为第二填料层，由304材质、305Y规整填料组成。塔内第一填料层上方设有管中管换热装置，管壳式换热装置包括上下管板及管子，上下管板固定在管子的两端。 上、下管板装有管子，密封固定于塔体上，上下管板之间的塔体壁上开有上下孔，孔内连接有管道。槽式分布器在塔体壁上打孔设置管道，与管壳式换热装置顶部的管道密封连接。管板通过法兰密封连接于塔体上，形成一个整体。本技术提供的规整填料分析塔与现有的浮阀塔相比，具有以下优点：1、用规整填料代替浮阀。350Y规整填料阻力小，比表面积大，每米高度相当于4块理论塔板。作为精馏段使用的金属波纹填料，每米填料高度相当于5块理论塔板。这样，在塔径不变的情况下，装填填料高度相当于30块塔板。
规整填料传质效率高，塔改用规整填料后，可相当于两座塔的产能。2、采用槽型分布器，液体分布均匀，流量大，阻力小，用螺钉紧固在塔壁上，也起到稳定规整填料的作用。3、采用金属波纹填料，进一步化解蒸馏段残留的碳铵液，同时在后续换热器的冷凝作用下，可减少气体带走的水分。4、在塔顶增设换热器，减少冷凝气体中夹带的水分，可保证进入生产系统的气体温度和较高的氨和二氧化碳浓度。5、塔上设气体换热器，冷却介质为进塔前的碳铵液和氨水混合液，合理回收蒸馏段上升蒸汽中的热量。 与原塔相比，每解析一吨液体可节省0.1吨蒸汽。由于冷却介质不使用循环水，消除了热交换器结垢现象，使热交换效果始终保持在最佳状态。由于热交换装置的热交换介质与塔内物料基本相同，因此热交换装置若出现一些泄漏，也无所谓。另外，此种结构的解析塔，可省去现有技术中的外置式热交换器，不仅节省了相关附件，还节省了分离装置。采用此解析塔，使出塔气体中氨气和二氧化碳的体积浓度在原设计时大于60%，现提高到70%以上。原设计出塔废液中氨气含量在0.07%以下，而采用此解析塔，出塔废液中氨气含量为0.01-0.02%，解析能力是原解析塔的3倍。 下面结合附图对该技术作进一步的说明。
图1为现有分析塔结构示意图。图2为本技术分析塔结构示意图。如图2所示，本技术分析塔包括塔体3、塔顶1和塔底7，三者密封连接为一体。塔顶1上设有空气出口2，塔体3上设有测温点4-1、4-2和换热物料入口5，塔底7上设有液位计接口8-1、8-2和废液出口9。塔底7内设有蒸汽分布器13；塔体3上部设有套管式换热装置16，塔体3内套管式换热装置16下方设有第一填料层17，构成蒸馏段。 第一填料层17的下方设有槽型分布器18，槽型分布器18用螺钉固定在塔内壁上，槽型分布器18的下方设有第二填料层19，第二填料层19也可由分布器18来稳定；管中管换热装置16包括上、下管板及管子16-1，管子16-1的两端分别固定在上、下管板上，带管的上、下管板通过法兰密封与塔体连接成整体；上下管板之间的塔体壁上设有下进料孔15和上出料孔14，孔内连接有管道。 槽式分布器18设有穿过塔体3壁上孔6的管道，与套管式换热装置16上上部出料孔14的管道密封连接。第一填料层17内的填料为304材质的金属波纹填料，第二填料层19为304材质、350Y规整填料。用该塔处理氨废液、氨水时，操作可如下：尿素碳酸盐液与氨水混合回收液分两路进入塔内，其中一路经外置式换热器与出塔废液进行热交换回收外置式换热器的热量，再经进料口5进入塔体中上部，经第二填料层19经槽式分布器18均匀分布。
另一路不经塔外热交换而经管式换热器16两管板之间的下部管道15进入管式换热器16壳侧，被流经管16-1的釜底加热的蒸汽进行壁面换热加热，经两管板之间的塔壁上部管道14排出换热器16，再经管道进入槽式分布器18上的管道6进入塔底，由塔底的蒸汽分布器13将蒸汽送入塔内，加热塔底液体7使其气化，上升蒸汽与下降液体在第二层304物料的350Y规整填料层19内逆流接触，使碳铵液分解为二氧化碳和氨，氨水中的氨也被蒸发掉。 二氧化碳、氨气和水蒸汽向上流至塔内，经精馏段17、换热器16在管内进行热交换后，多余的水蒸汽被冷凝成水，保证出塔气体含水量不超标，气体组分工艺指标合格。气体由塔顶1出口2排出，作为原料进入尿素生产系统。分析液由塔底7经出口9排出，进入塔外换热器与进塔物料回收热量后排出。 1.一种规整填料分析塔，包括密封连接为一体的塔体、塔顶、塔底，塔顶设有空气出口，塔体设有测温点、换热物料入口，塔底设有液位计接口、分析废液出口，塔底设有蒸汽分布器，其特征在于：塔内装有填料，填料中部设有槽形分布器；分布器上方为金属波纹填料组成的第一填料层，构成精馏段；分布器下方为第二填料层，为304材质，305Y规整填料。
2.根据权利要求1所述的规整填料解析塔，其特征在于：塔内第一填料层上方设有管壳式换热装置。3.根据权利要求2所述的规整填料解析塔，其特征在于：管壳式换热装置包括上下管板及管子，上下管板分别固定在管子的两端，装有管子的上下管板密封固定在塔体上，上下管板之间的塔体壁上设有上下孔，孔内连接有管道，槽式分布器设有穿过塔体壁上的孔的管道，与管壳式换热装置顶部的管道密封连接。4.根据权利要求3所述的规整填料解析塔，其特征在于：管板与塔体通过法兰密封连接，形成一个整体。 5.根据权利要求1或2或3或4所述的规整填料解析塔，其特征在于：槽型分布器采用螺钉固定在塔内壁上。专利摘要本技术公开了一种规整填料解析塔，在塔体上部设有管壳式换热装置。
【技术保护要点】
一种规整填料分析塔，包括塔体、塔顶、塔底，三者密封连接为一体，塔顶设有空气出口，塔体设有测温点、换热物料入口，塔底设有液位计接口、分析后废液出口，塔底设有蒸汽分布器，其特征在于：塔内装填填料，填料中部设有槽型分布器，分布器上方为金属波纹填料组成的第一填料层，构成精馏段，分布器下方为第二填料层，为304材质、305Y规整填料。
【技术特点概要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王希静、高立成、
申请人（专利权人）：邯郸钢铁集团化肥有限公司、天津大学、
类型：实用新型
国家、省、市：13 [中国 | 河北]
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