由于規(guī)整填料中氣一液兩相呈膜式接觸,不同于篩板塔中兩相的鼓泡接觸,因此填料塔的壓降只有篩板塔的1/4~1/6。如規(guī)整填料上塔的操作阻力為3.5~4.2kPa,底部的操作壓力僅為35~45kPa,下塔一般仍采用篩板塔,操作阻力亦未改變,因此下塔的操作壓力相應(yīng)下降了0.05~0.06MPa,一般為0.44~0.48MPa,這樣空壓機(jī)的軸功率可降低5%~7%。
2. 規(guī)整填料分離效率高
上塔的操作壓力越低,就大大有利于氧、氮、氬的分離,尤其是氧和氬的分離,一般氧的提取率可以提高1%~3%、氬的提取率可以提高5%~10%,實踐證明,空分設(shè)備氧的提取率已達(dá)到99%以上,氬的提取率已達(dá)到80%以上。
精餾塔的提取率在很大程度上還取決于進(jìn)上塔的膨脹空氣量大小,尤其對氬的提取率影響甚大,因此不斷提高透平膨脹機(jī)的等熵效率和增壓機(jī)的增壓比,是提高精餾塔提取率的關(guān)鍵。
3.規(guī)整填料持液量少
規(guī)整填料塔持液量一般僅為塔容積的1%~6%,而篩板塔的持液量為塔容積的8%~10%。持液量少,意味著液體在塔內(nèi)停留時間短,操作壓降小,有利于變工況操作。規(guī)整填料塔設(shè)計范圍可達(dá)40%~120%。上鋼五廠12000m3/h空分設(shè)備規(guī)整填料上塔氧氣產(chǎn)量可在9000~14000mm3/h范圍內(nèi)調(diào)整,操作負(fù)荷范圍僅為75%~117%。
4. 規(guī)整填料空隙大
規(guī)整填料的空隙率達(dá)95%以上。在篩板塔中孔板面積占塔截面的80%,而開孔率均為8%~12%,均遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于填料層的空隙率。對同一負(fù)荷而言,填料塔的塔經(jīng)比篩板塔?。灰话闱闆r下其截面積只有篩板塔的70%左右,這對于大型空分設(shè)備來說,塔經(jīng)縮小有利于運輸。
5.裝置啟動時間大幅度縮短
空分設(shè)備的啟動過程為無產(chǎn)品輸出運行,因而縮短啟動時間是空分設(shè)備節(jié)能降耗的途徑之一,空分設(shè)備的啟動時間是指啟動膨脹機(jī)到出氧所需要的時間,上塔采用現(xiàn)整填料后,其正常精餾時所持有的液體量大幅下降后,使空分設(shè)備的啟動時間大幅度縮短上塔采用規(guī)整填料后,其正常精餾時所持有的液體量大幅度下降后,使空分設(shè)備的啟動時間大幅度縮短,一般啟動時間僅需26~30小時。
6氬餾分中的含氧量約為90%左右
欲采用低溫精餾法直接降低到1~2×10-4%,精餾塔的理論塔板數(shù)約需180塊,篩板塔板約需300多塊,阻力高達(dá)100kPa左右,顯然粗氬就無法排出塔外,而規(guī)整填料高約需45m左右。阻力僅為14~16kPa,因此全精餾制氬工藝的實現(xiàn)成為可能。