作者：鄭軍 張延斌

氨水粗蒸餾塔目前有采用F1浮閥塔板，該塔板是化工行業(yè)應用較為廣泛的一種塔板，該塔板具有效率高、操作彈性大的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)該塔板設計的允許孔速較低，且板上汔液接觸不充分，易造成死區，在處理含塵和含高黏度物質(zhì)的體系時(shí)，極易造成閥片或部分死區因物料黏附和積累而無(wú)法正常工作。因此，原有浮閥塔板將難以解決固形物累積的難題，必須考慮更換具備良好汽液接觸形式的塔板。

同時(shí)，由于傳統浮閥塔板雙溢流降液管溢流能力有限（尤其是弓形雙溢流降液管）且溢流堰較高，當由于操作條件發(fā)生改變，導致溢流強度增大時(shí)，塔板很快由于堰上液層和降液管內液層迅速增加而發(fā)生液泛。在進(jìn)行氨水粗蒸餾塔中部氨水的采出調整時(shí)，現有塔板由于降液管的局限存在可調整的余量較小。

根據大量的成功工業(yè)應用實(shí)例，清華大學(xué)化工系提出采用清華大學(xué)的專(zhuān)利技術(shù)——斜孔系列塔板對設備實(shí)施改造。該系列塔板由兩部分斜孔組成，即相鄰兩行交錯排列的固定斜孔與定向排列的浮動(dòng)斜孔，前者是汽液接觸的主要區域，塔采用噴射操作，極大限度地提高了塔板的氣相處理能力，板上低而均勻的穩定液層降低了霧沫夾帶量，提高了傳質(zhì)效率，減小了塔板壓降；后者起2個(gè)作用：一是導向作用，推動(dòng)兩側液體流動(dòng)，減少死區和返混；二是調節開(kāi)孔率，增強操作彈性。同時(shí)，該塔板還采用溢流周邊較長(cháng)的十字型降液管，有效地提高了塔板的溢流能力。因此，該系列塔板具有處理能力大、板效率高、塔板壓降低的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)工業(yè)實(shí)驗和大量的實(shí)際應用證明，相同塔徑下，斜孔系列塔板的處理能力比浮閥塔板高20％以上（部分業(yè)績(jì)可高達40％以上），同時(shí)板效率不低于浮閥塔板，是塔設備擴產(chǎn)改造的理想選擇。

根據工藝計算結果，欲將塔釜含氨量降至100mg/L以下必須增加提餾段理論級數4級以上；如不考慮增加提餾段空間，只能通過(guò)降低板間距的方式增加級數，但板間距過(guò)小將增大汽相霧沫夾帶和降液管液層，導致液泛，影響分離效果。

常規塔板水力學(xué)設計通?？刂旗F沫夾帶和降液管液泛率在50％以下，因此塔的板間距至少應保持500mm以上；同時(shí)考慮到改變板間距時(shí)切割、焊接和空間均布的實(shí)際工程問(wèn)題，最終確定了在原氨水粗蒸餾段板間距不動(dòng)，在其后再串接一深拔段的塔板增加方案，原提餾段內構件和深拔段內構件均選用斜孔塔板。原塔精餾段1~6層（自上而下）塔板不動(dòng)，并對相應流程進(jìn)行了改動(dòng)。