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钛丝与PTFE丝混编丝网除沫器在蒸氨塔上的应用(二)

来源:swcmq(河北荣鹰整理发布)   时间:2020-03-04 22:55

改进设计后丝网除沫器的底部采用合理的“V”字型支撑,代替原来的扁钢支撑筋板。气相穿过“V”字形结构时,会在角钢上部产生湍流扰动效应,使角钢上部的局部压力低于整体压力。这个压力差可以使丝网除沫器上的液体,在没有达到足够破坏丝网表面张力的体积之前,就可以脱离丝网丝径表面进入角钢内。使丝网的持液能力大幅度提高,在同等条件下持液能力比普通丝网提高2~3倍。

进入角钢的液体通过角钢两端在接近塔壁处排掉,这时液体已经因表面张力的作用聚集在一起,同时排液位置位于气相进入丝网除沫器前,该处气速远远低于在丝网除沫器中的气速。因此可以有效的避免二次夹带的产生。蒸氨塔中氯腐蚀、氨腐蚀严重,这是普通的不锈钢材质难以适应,需要选用特殊材质。常用的两种材质是钛和PTFE。这两种材质虽然抗腐蚀性能优越,但是因为本身的特点都存在一定的问题。鉴于钛材和PTFE丝网的应用局限,在考虑实际应用的条件后,采用了钛材和PTFE混织丝网,解决了这两种材质的应用局限。

钛材有良好的抗腐蚀性能,能承受大部分稀酸和稀碱溶液的腐蚀,不适用于浓酸、浓碱、氢氟酸、干氯气的工况。且钛材的加工性能不好,丝网成型困难。即使成型后因为钛材质钢性强的特点,丝网的应力很难消除,打卷情况严重。所以也很难实现规则的排列,因此做出的除沫网排列不规整,中间孔隙也不均匀,导致除沫效果低于普通金属丝网。PTFE具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性,是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,除熔融碱金属、三氟化氯、五氟化氯和液氟外,能耐其它一切化学药品,广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合。PTFE稳定耐温可以达到250℃,这也保证该材料可以满足大部分工业应用的要求。同时具备既亲油也亲水的特点,比金属丝网适用的场合更加广泛。但PTFE硬度很低,制成的丝网很软无法压制波纹。因此应用该种材料制作丝网除沫器时,只能完全平铺堆积到标准高度,这使得该种丝网除沫器的压降是金属丝网除沫器的3~5倍,单位通过能力只有金属丝网除沫器的50%。同时由于堆积数量过多,该种丝网除沫器的价格接近甚至超过了钛材的价格(PTFE的单价波动较大)。这两个缺陷直接导致了这种材质应用局限。

混编丝网一方面借助钛材的金属性能实现丝网波纹的压制成型,在丝网除沫器的制作过程中有效地减少PTFE的用量。但由于混编后丝网的强度比钛材有所下降,丝网的单位堆积密度会略高于钛材10%~20%,导致混编丝网的压降会略高于金属丝网5%~10%。不过由于PTFE具有良好润滑性能,丝网除沫器的单位通过能力还会高于金属丝网10%左右。另一方面借助PTFE的润滑性能改善钛材刚性强、易断的加工性能。混编后的丝网形态明显优于钛材丝网。这样铺装出来的丝网除沫器非常规整,孔隙均匀,解决了因结构不均匀造成的除沫效率下降的问题。同时借助PTFE优良的亲水、亲油、表面张力小的特性,提高了丝网对不同物系雾沫的捕捉能力,加速液体在丝网上的脱离,实现了增加通量,提高除沫效果的目的。河北荣鹰金属网有限公司给客户制作了一台钛丝与PTFE丝混编丝网除沫器,高度150mm,丝网层数可根据阻力大小、除沫效果进行加减。

2019年5月客户工厂检修期间,六台蒸氨塔鲍尔环填料全部更换成丝网除沫器。更换前气带液现象严重,六台蒸氨塔出气连接大横管中积液较多,DN100的冷凝液排出管道满足不了排液要求,且此冷凝液经淡液系统蒸馏后废淡液中C1高达0.1~0.3tt,无法正常用于碱车洗水。另外,由于出气大横管中积液,造成DN1600的管道通气不畅,蒸氨塔压力高,单塔蒸量达不到设计值,使生产负荷受限。更换完成后,截止目前使用情况良好,废淡液C10.06tt以下,蒸氨塔蒸量达到设计值180m³/h以上,基本维持在195m³/h。目前尚未出现任何问题,后续将继续跟踪丝网除沫器的机械性能使用寿命。

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