并列组合旋流板除雾器

王志雅

（上海互联环保工程技术中心，上海市 200086）

并列组合旋流板除雾器

王志雅

（上海互联环保工程技术中心，上海市 200086）

针对大型塔器的塔顶旋流板除雾器，推荐并列组合旋流板除雾器方案，并列举工程实例说明。

旋流板；；除雾器；并列组合

旋流板除雾器具有分离效率高、阻力小、不易堵塞等优点，已在广泛的领域得到应用。旋流板是利用离心力造成液粒从气流中分离的，而液粒所受离心力的大小同旋转半径成反比例，半径越大离心力越小，分离效果越差。也就是说，直径小的旋流板比直径大的旋流板分离效果好。所以，旋流除板雾器直径不宜过大。同样的道理，旋风分离器的直径也不宜过大，公认其直径的上限为2m。虽然旋流板除雾器还没有公认的直径上限之说，但笔者认为最好在2 m之内，不应超过3 m。

现在大型塔器越来越多，例如许多石油化工、煤化工的塔器直径都在4 m以上，环保领域烟气脱硫的吸收塔直径甚至达到15 m，如果塔顶气液分离想采用旋流板除雾器怎么办？有人提出一种“双程旋流板”［1］［2］甚至“多程旋流板”结构概念，对于吸收板，双程或者多程可以解决一些结构方面的问题。但是对于除雾板而言，双程或者多程结构改变不了直径过大则分离效果不佳的规律。

笔者提出并列组合旋流板除雾器解决方案［3］［4］，对于大直径塔器使用的旋流板除雾器，采用多个小直径旋流板除雾器并列组合而成的方案，详见图1。由于化工塔器空塔气速通常都在1 m／s以下，用于烟气脱硫的空塔喷淋吸收塔的气速高的也在3．5 m／s以下，而旋流板除雾器的工作原理要求通过旋流板的气速则要大得多，所以一般来说，采用多个小直径旋流板除雾器并列组合的方案，在平面布置方面是不难实现的。下面列举两个工程实例具体说明。

图1 并列组合旋流板除雾器示意图

实例一：某焦炉煤气冷却除萘工序的核心设备为预冷油洗萘塔，规格为DN 4 500×35 600，分成两段。下段为预冷段，是一弓形筛板塔，用氨水冷却煤气。上段为洗萘段，是一填料塔，用洗油吸收煤气中的萘。运行中，下段的氨水不允许带到上段破坏洗油，上段的洗油也不允许随煤气带出塔外。煤气自下段进入上段设置4个DN1000升气帽，每个升气帽中安置一块旋流除雾板分离煤气中夹带的氨水。煤气出塔前同样通过并列组合旋流板除雾器除去其中的洗油雾沫，由4个DN 1000旋流板除雾器组成。上下共8个除雾器旋流板规格相同。具体参数是：煤气重度0．59 kg／m3、总气量41400 m3／h、单板气量10350 m3／h，选取气体穿孔动力因子为13 kg 0．5／m 0．5 s，由此计算得旋流板开孔面积为0．170 2 m2，进而确定旋流板几何参数：叶片外径（罩筒内径）为975 mm、盲板直径为595 mm、叶片数为18片、叶片厚度为4 mm、叶片仰角为25°、叶片径向角为－37．6°。这台预冷油洗萘塔1994年投产，至2010年工厂关闭，一直运行正常。

实例二：某化工厂废气氨法脱硫吸收塔，空塔喷淋塔型，规格为DN 4 400×31 000，排气温度50℃，排气量155 000 m3／h。塔顶除雾装置采用高效率低阻力的旋流板除雾器，由于塔径过大，不宜采用单块旋流除雾板，确定使用由4个旋流除雾器单元组成的并列组合旋流板除雾器，平均每个除雾器单元通过的气量为38 750 m3／h。考虑到此脱硫装置有较低负荷工况，选取气流穿孔强度因子偏于上限，为17 kg 0．5／m 0．5 s，由此计算得旋流板开孔面积为0．645 7 m2，进而确定旋流板几何参数：叶片外径（罩筒内径）为1 500 mm、盲板直径为630 mm、叶片数为30片、叶片厚度为4 mm、叶片仰角为30°、叶片径向角为－24．9°。这台设备2012年底投入使用以来，运行情况良好，其除雾器分离效果和压力降指标均实现了预期要求。设计时对每一个除雾器单元均设置了清水定期冲洗装置，运行后，从除雾器压降判断从未出现过需要冲洗的情况，因此，冲洗装置没有投入使用过。说明该除雾器在这种工况条件下不会发生堵塞问题。

［1］孙文寿．双程旋流板分离器三维流场研究［J］．高校化学工程学报，2006，20（6）：882－887．

［2］张曼玲．脱硫塔双程旋流板结构及其设计方法探讨［J］．环境保护科学，2006，32（6）：7－9．

［3］王志雅．旋流除雾板在“氨苯回收”中的应用［J］．上焦科技，1995，（5）：18－25．

［4］王志雅．并列组合旋流板除雾器：中国，201220723758．4［P］．2013－6－12．

Parallel combined whirlwind plate demister

Wang Zhi-ya
（Shanghai Internet Environmental Technology Center，Shanghai 200086）

Recommended parallel combined whirlwind plate demister scheme，about whirlwind plate demister in the top of the large tower．And combine the project instance，carry on comparative analysis．

whirlwind plate；demister；parallel-combined

TQ053．5

B

1003-6490（2015）05-0015-02

2015－01－30

王志雅（1946－），男，江苏南京人，高级工程师，长期在化工企业及设计院从事化工设备及压力容器设计工作，近年研究方向为烟气脱硫等环保工程的设计及总承包管理。E-mail：wangzhiya6868＠163．com。