溴塔

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1605页（2225字）

水蒸汽蒸馏法制溴的主体设备是蒸馏塔——溴塔。目前普遍使用的是填料塔。

填料塔(见图6－3－11)由塔盖、塔身和塔座组成。塔身为圆筒形，一般为13～16节，每节高0．6～0．8m；70年代前多用花岗岩制成，近年来采用钢板壳体，内衬辉绿岩板，最近又采用硼硅玻璃制成。塔顶部装有泡罩分料板，塔内装有填料，每隔一定距离装有收缩节及筛板，用以支承填料、收缩卤水，防止卤水偏流。预热后的卤水及回收塔的卤水经塔盖上进料口进塔，澳水由中部进塔，蒸汽由下部第一节进塔，氯气由第三节进塔，溴蒸汽由最上一节的分料板下部引出

图6－3－11 填料蒸馏塔

(一)填料

在塔内提供足够的气液接触面积，使气液两相充分地进行传质、传热及化学反应。对填料的要求是：

(1)卤水和溴能较好地润湿填料表面；

(2)有较大的空隙率，以保证气液两相有较大的流量和较小的阻力；

(3)耐卤水和溴的腐蚀、不易破碎，质轻、价廉。

目前各厂多采用陶瓷的拉西环、鞍形环等。其规格、特性见表6－3－10、6－3－11、6－3－12。塔的中上部(氧化段)，一般乱堆小填料，如规格为25×25×3的小拉西环；中下部(蒸馏段)为中型或中小型混合填料，如25×25×3和50×50×4·5的拉西环；最下部可整砌稍大的填料，如80×80×9．5的拉西环。每三节设置一块筛板。

表6－3－10 陶瓷拉西环的特性(整砌)

表6－3－11 陶瓷拉西环的特性(乱堆)

表6－3－12 鞍形填料的规格及特性

填料尺寸的选择，可按照填料直径与塔径之比来决定：拉西环为1∶8～20，鞍形填料为1：8～15。在上述的比例范围内，卤水的偏流和集壁现象一般较少发生。

(二)填料塔的设计参数

1．塔径 主要决定于空塔气速和卤水喷淋密度。前者主要按蒸汽通入量计算，一般控制在0．5～0．7m／s。后者以能使填料表面充分湿润为度，一般控制在14～16m³／(m²·h)。

塔径(D)按下式计算

式中 V——蒸汽的体积流量(m³／s)

u——选定的空塔气速(m／s)

计算出塔径后，再根据卤水的处理量计算出喷淋密度，计算出的喷淋密度应大于最小喷淋密度L′。

L′=L_m·σ (6－3－6)

式中 L′——最小喷淋密度〔m³／(m²·h)〕

L_m——填料的最小润湿率〔m³／(m·h)〕

σ——填料的比表面(m²／m³)

对于直径小于76mm的拉西环，取L_m=0．08m³／(m·h)；直径大于76mm的拉西环，取L_m=0．12m³／(m·h)。

我国沿海地区某些盐化厂使用的填料塔，工艺参数见表6－3－13。

表6－3－13 某些盐化厂填料塔的工艺参数

2．填料高度 塔径确定后，填料高度主要决定于填料用量。塔内所装填料应能提供足够的自由表面积，以便气液两相进行传质、传热及化学反应。

生产实践证明，年产200t溴的填料塔，填料总表面积为300～400m²时，溴的回收率可达95%以上。

填料高度h可用下式计算：

式中 h——填料层高(m)

F——填料总表面积(m²)

S——填料塔的横截面积(m²)

σ——填料的比表面(m²／m³)，可查表6－3－10、6－3－11、6－3－12，使用不同填料时，取平均比表面

填料高度和塔径必须保持适当的比值，一般应大于5，实际生产中为8～12。比值过大，塔内阻力按比例增加，卤水易产生集壁现象；过小则卤水分布不易均匀、气液接触不良，溴回收率下降。