本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種塔頂為非金屬材料碳化塔，其塔頂為玻璃鋼非金屬材料，氣液分離段為空圈，與下一段鑄鐵塔體采用玻璃鋼法蘭加接，冷卻段塔板為菌帽塔板，其它塔板為篩板，其篩板的篩孔和溢流管科學(xué)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)裝置投入生產(chǎn)運(yùn)行以后，效果較好，其塔頂為非金屬材料，有效降低了產(chǎn)品的鐵份，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，其塔頂氣液分離段為空圈，能有效防止塔頂結(jié)疤，解除塔頂氣流阻礙，有效改善冒塔問(wèn)題；另外，其篩板的篩孔和溢流管科學(xué)設(shè)計(jì)，傳質(zhì)效率好，產(chǎn)品結(jié)晶質(zhì)量高，操作彈性大，抗穩(wěn)定性強(qiáng)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種碳化塔，尤其是涉及一種制取碳酸氫鈉的碳化塔。
技術(shù)介紹
目前主要有兩種碳化塔，菌帽塔和篩板塔，國(guó)內(nèi)大中型純堿廠(chǎng)主要以菌帽碳化塔為主，其結(jié)構(gòu)一直沿用傳統(tǒng)的索爾維碳化塔型。該碳化塔主塔體的塔頂為分離段，中部為采用菌帽式塔板的吸收段和結(jié)晶生成段，主塔體下部為各冷卻箱內(nèi)均設(shè)有冷卻管的冷卻段及底座，整個(gè)塔體為異徑塔。菌帽塔具有塔體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳質(zhì)效率低，結(jié)晶質(zhì)量差等缺點(diǎn)。20世紀(jì)末，部分堿廠(chǎng)開(kāi)始應(yīng)用異徑篩板碳化塔。篩板式碳化塔的中上段，即分離、吸收結(jié)晶段采用篩板，下部冷卻段的冷卻水箱之間設(shè)菌帽，在冷卻箱之間設(shè)有一空圈，設(shè)中段進(jìn)氣口。底部有底座，有下段氣進(jìn)口及出堿口。在篩板塔中氣液分流、返混現(xiàn)象輕，塔液濃度梯度大，有利于吸收；氣液互相分散，接觸充分；塔內(nèi)有效容積大。由于冷卻段以上的塔體直徑大，其截面積比冷卻段大，篩板塔的有效容積率又高，因此該塔上段的有效容積率比菌帽塔大，相對(duì)傳統(tǒng)的菌帽塔在提高傳質(zhì)效率和結(jié)晶質(zhì)量上有一定的優(yōu)勢(shì)。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上仍有待改盡口 ο為提高結(jié)晶質(zhì)量，延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間以及簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)等，對(duì)碳化塔的結(jié)構(gòu)做了諸多研究，結(jié)合篩板和菌帽式塔板的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如采用帶溢流管的篩板塔、外部冷卻式碳化塔等新結(jié)構(gòu)。CN2687102Y公開(kāi)了一種多級(jí)內(nèi)循環(huán)碳化塔，整塔結(jié)構(gòu)為:塔上段即吸收段與結(jié)晶段運(yùn)用內(nèi)循環(huán)塔板，塔板由底盤(pán)、導(dǎo)流筒、帽蓋、降液管構(gòu)成；下部冷卻段的水箱之間仍設(shè)菌帽，在整個(gè)冷卻段中增設(shè)2 3個(gè)內(nèi)循環(huán)塔板，降液管下口插人菌帽帽蓋下；塔頂空圈，塔底底座，進(jìn)氣圈等同菌帽塔。CN100388960C公開(kāi)了一種聯(lián)堿生產(chǎn)用碳化塔，包括殼體及依次設(shè)于殼體中的分離段、帶篩板式塔板的吸收段和帶笠帽式塔板的生成段在內(nèi)的主塔體，冷卻段，底座及設(shè)于塔體與冷卻段之間防止母液返混的篩板式塔板。純堿工業(yè)從索爾維制堿法工業(yè)化開(kāi)始，絕大部分設(shè)備都是采用鑄鐵材料。目前設(shè)備材料主要是采用加入適量稀有金屬的改性鑄鐵，或者在鑄鐵或碳鋼構(gòu)件上襯覆耐堿膠層。鑄鐵設(shè)備加入稀有金屬，可以改變鑄鐵的硬度、耐腐蝕性和耐沖刷性，但加入量很難掌握，加入太多或太少都會(huì)降低效果。同時(shí)在碳化塔內(nèi)在大量CO2氣體的強(qiáng)力攪動(dòng)下，沖刷腐蝕加劇了碳化塔的腐蝕，造成了碳化液含鐵量升高。CN201710989U利用鈦材料的優(yōu)良防腐蝕性能，強(qiáng)的自鈍化能力研究了一種鈦制碳化塔篩板塔盤(pán)。CN1559903A公開(kāi)了篩板、笠帽混合結(jié)構(gòu)的碳化塔，其中在主塔體下部結(jié)晶生成段和冷卻段之間還設(shè)有一防止母液返混的篩板；而吸收段和結(jié)晶生成段的塔板分別為設(shè)有溢流管的篩板式塔板和笠帽式塔板；篩板式塔板及笠帽式塔板分設(shè)于相應(yīng)的吸收段和結(jié)晶生成段中兩兩塔圈之間并與各塔圈可拆卸式緊固成一體，防止母液返混的篩板則與結(jié)晶生成段底部塔圈下口及冷卻段頂部冷卻箱上口緊固成一體。不管是菌帽塔還是篩板塔，現(xiàn)有技術(shù)碳化塔塔頂材料均為鑄鐵材料，且氣液分離段均設(shè)有塔板，從而大大增加了其表面積，常常銹蝕嚴(yán)重，增加產(chǎn)品的含鐵量，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量；此外，長(zhǎng)時(shí)期生銹腐蝕的表面會(huì)突凹不平，易結(jié)疤，疤垢累積過(guò)多時(shí)占據(jù)氣流通道，阻礙氣流，引起冒塔甚至塔堵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能增強(qiáng)其防腐性能，改善其運(yùn)行狀況，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一種碳化塔。本技術(shù)提供一種碳化塔，它包括從上至下依次設(shè)置的氣液分離段、吸收和結(jié)晶段、冷卻段以及底座，其特征在于:所述碳化塔的上述各段的塔體或塔筒體具有大致相等的內(nèi)、外直徑，塔頂?shù)臍庖悍蛛x段呈現(xiàn)為一種包括筒體和封頭的儲(chǔ)罐形式且該儲(chǔ)罐的筒體(或塔圈)和封頭都由非金屬材料制成，該儲(chǔ)罐的筒體(或塔圈)內(nèi)部為空圈或空腔的形式；冷卻段的塔板為菌帽塔板形式，吸收和結(jié)晶段的塔板為篩板形式。這里所述的“碳化塔的上述各段的塔體或塔筒體具有大致相等的內(nèi)、外直徑”是指碳化塔的上述各段的塔體或塔筒體具有相等或大約相等的內(nèi)直徑和外直徑。“大致相等”與“相等或大約相等”同義。“大約相等”這里表示有±5%(優(yōu)選±3%)的公差(或誤差)。優(yōu)選地，各層中使用的增強(qiáng)材料都是無(wú)堿無(wú)捻纖維紗，優(yōu)選無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維紗。優(yōu)選，篩板全由鈦合金制造。一般情況下，本技術(shù)提供一種碳化塔，整個(gè)塔體以鑄鐵材料為主，塔頂全為非金屬材料，篩板全為鈦合金，從上至下依次分為氣液分離段、吸收段和結(jié)晶生成段、冷卻段及底座，其中，非金屬材料塔頂?shù)臍庖悍蛛x段為空圈，其頂部設(shè)有尾氣出口、放空口和吹蒸汽口，冷卻段設(shè)有7 9個(gè)冷卻水箱、冷卻水箱間設(shè)有菌帽和中段氣進(jìn)口，吸收段和結(jié)晶生成段設(shè)有鈦合金篩板，上部設(shè)有氨鹽水或中和水進(jìn)口，接近氣液分離段的塔圈(或筒體)的兩塊篩板孔徑為30 40mm,開(kāi)孔率為1.5 2.0%,其它10 12塊篩板孔徑為35 45mm,開(kāi)孔率為2.0 2.5%。相鄰三個(gè)孔之間均呈正三角型排列。底座上設(shè)有下段氣進(jìn)口和堿液出口。所述碳化塔的塔頂為非金屬材料，優(yōu)選為玻璃鋼非金屬材料。一般，塔頂儲(chǔ)罐的筒體采用纏繞工藝由樹(shù)脂和增強(qiáng)材料組成的玻璃鋼材料制成，而罐頂法蘭及儲(chǔ)罐的其它配件采用手糊工藝由樹(shù)脂和增強(qiáng)材料組成的玻璃鋼材料制成。所述塔頂儲(chǔ)罐包括內(nèi)表層、防滲層、結(jié)構(gòu)層和外表層。這些層是由樹(shù)脂和增強(qiáng)材料(優(yōu)選纖維增強(qiáng)材料，例如玻璃纖維材料)制成，所有層的增強(qiáng)材料可以使用任何用于制造玻璃鋼的增強(qiáng)材料，優(yōu)選都使用無(wú)堿無(wú)捻纖維紗。其中，儲(chǔ)罐的內(nèi)表層設(shè)計(jì)厚度為0.1 8mm,優(yōu)選0.15 7mm,更優(yōu)選0.2 6mm,進(jìn)一步優(yōu)選0.22 5mm,仍然優(yōu)選0.25 2mm,優(yōu)選0.3 Imm,更優(yōu)選0.4 0.6mm。儲(chǔ)罐的防滲層設(shè)計(jì)厚度為2 15mm,優(yōu)選3 IOmm,更優(yōu)選3.5 6mm,更優(yōu)選4 5mm。儲(chǔ)罐的筒身(或筒體或塔圈)結(jié)構(gòu)層的厚度為7 30mm,優(yōu)選8 20mm,更優(yōu)選10 15mm,再更優(yōu)選12 14mm。儲(chǔ)罐的封頭結(jié)構(gòu)層厚度為10 35mm,優(yōu)選11 30mm,更優(yōu)選12 25mm,優(yōu)選15 20mm,更優(yōu)選16 18_。儲(chǔ)罐的外表層厚度為0.1 4mm,優(yōu)選0.2 3mm,優(yōu)選0.3 2mm,更優(yōu)選0.35 1.5mm,更優(yōu)選0.4 0.6mm。內(nèi)表層和防滲層分別使用雙酚A改性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂(例如D 411型、D441型、D510型、SW901型、SW905型的雙酚A環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，廣州市眾鑫玻璃鋼制品有限公司或河北三陽(yáng)盛業(yè)玻璃鋼制品有限公司或(河北省冀州市)中意玻璃鋼有限公司)和增強(qiáng)材料制成。儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)層是通過(guò)使用間苯型樹(shù)脂，例如聚間苯二甲酸乙二醇酯型(例如S902型，A407-901型，A400-976型，或A400-972型，廣州市眾鑫玻璃鋼制品有限公司或河北三陽(yáng)盛業(yè)玻璃鋼制品有限公司)，和增強(qiáng)材料來(lái)制成的。外表層使用膠衣樹(shù)脂和任選的增強(qiáng)材料制成，以防老化。內(nèi)表層含膠量>90wt%(基于內(nèi)表層總重量)。防滲層含膠量60 90wt%，優(yōu)選70 80wt% (基于防滲層總重量)。結(jié)構(gòu)層含膠量20 50%，優(yōu)選30 40%。外表層含膠量95 100wt%。外表層加入0.5 2wt%(基于外表層的樹(shù)脂的總重量)的紫外線(xiàn)吸收劑(例如U V -9型紫外線(xiàn)吸收劑)，優(yōu)選加入0.8 1.2wt%的紫外線(xiàn)吸收劑(例如U V -9型紫外線(xiàn)吸收劑)。含膠量是指樹(shù)脂含量(wt%)。這里所述的膠衣樹(shù)脂是指用于纖維本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種碳化塔，它包括從上至下依次設(shè)置的氣液分離段、吸收和結(jié)晶段、冷卻段以及底座，其特征在于：所述碳化塔的上述各段的塔體或塔筒體具有大致相等的內(nèi)、外直徑，塔頂?shù)臍庖悍蛛x段呈現(xiàn)為一種包括筒體和封頭的儲(chǔ)罐形式且該儲(chǔ)罐的筒體和封頭都由非金屬材料制成，該儲(chǔ)罐的筒體內(nèi)部為空圈或空腔的形式；冷卻段的塔板為菌帽塔板形式，吸收和結(jié)晶段的塔板為篩板形式。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種碳化塔，它包括從上至下依次設(shè)置的氣液分離段、吸收和結(jié)晶段、冷卻段以及底座，其特征在于:所述碳化塔的上述各段的塔體或塔筒體具有大致相等的內(nèi)、外直徑，塔頂?shù)臍庖悍蛛x段呈現(xiàn)為一種包括筒體和封頭的儲(chǔ)罐形式且該儲(chǔ)罐的筒體和封頭都由非金屬材料制成，該儲(chǔ)罐的筒體內(nèi)部為空圈或空腔的形式；冷卻段的塔板為菌帽塔板形式，吸收和結(jié)晶段的塔板為篩板形式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化塔，其特征在于:所述塔頂?shù)臍庖悍蛛x段的儲(chǔ)罐由玻璃鋼材料制成；吸收和結(jié)晶段、冷卻段以及底座的塔體或筒體部分各自獨(dú)立地是由鑄鐵、不銹鋼或陶瓷制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化塔，其特征在于:塔頂儲(chǔ)罐的筒體采用纏繞工藝由玻璃鋼材料制成，而罐頂法蘭及儲(chǔ)罐的其它配件采用手糊工藝由玻璃鋼材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的碳化塔，其特征在于:塔頂儲(chǔ)罐包括內(nèi)表層、防滲層、結(jié)構(gòu)層和外表層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳化塔，其特征在于:內(nèi)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王遠(yuǎn)，丁超然，李鳳朝，杜維剛，姜家國(guó)，侯景純，王井祥，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江蘇井神鹽化股份有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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