作者：郑军 张延斌
氨水粗蒸馏塔目前有采用F1浮阀塔板，该塔板是化工行业应用较为广泛的一种塔板，该塔板具有效率高、操作弹性大的优点，但同时该塔板设计的允许孔速较低，且板上汔液接触不充分，易造成死区，在处理含尘和含高黏度物质的体系时，极易造成阀片或部分死区因物料黏附和积累而无法正常工作。因此，原有浮阀塔板将难以解决固形物累积的难题，必须考虑更换具备良好汽液接触形式的塔板。
同时，由于传统浮阀塔板双溢流降液管溢流能力有限（尤其是弓形双溢流降液管）且溢流堰较高，当由于操作条件发生改变，导致溢流强度增大时，塔板很快由于堰上液层和降液管内液层迅速增加而发生液泛。在进行氨水粗蒸馏塔中部氨水的采出调整时，现有塔板由于降液管的局限存在可调整的余量较小。
根据大量的成功工业应用实例，清华大学化工系提出采用清华大学的专利技术——斜孔系列塔板对设备实施改造。该系列塔板由两部分斜孔组成，即相邻两行交错排列的固定斜孔与定向排列的浮动斜孔，前者是汽液接触的主要区域，塔采用喷射操作，极大限度地提高了塔板的气相处理能力，板上低而均匀的稳定液层降低了雾沫夹带量，提高了传质效率，减小了塔板压降；后者起2个作用：一是导向作用，推动两侧液体流动，减少死区和返混；二是调节开孔率，增强操作弹性。同时，该塔板还采用溢流周边较长的十字型降液管，有效地提高了塔板的溢流能力。因此，该系列塔板具有处理能力大、板效率高、塔板压降低的优点。通过工业实验和大量的实际应用证明，相同塔径下，斜孔系列塔板的处理能力比浮阀塔板高20％以上（部分业绩可高达40％以上），同时板效率不低于浮阀塔板，是塔设备扩产改造的理想选择。
根据工艺计算结果，欲将塔釜含氨量降至100mg/L以下必须增加提馏段理论级数4级以上；如不考虑增加提馏段空间，只能通过降低板间距的方式增加级数，但板间距过小将增大汽相雾沫夹带和降液管液层，导致液泛，影响分离效果。
常规塔板水力学设计通常控制雾沫夹带和降液管液泛率在50％以下，因此塔的板间距至少应保持500mm以上；同时考虑到改变板间距时切割、焊接和空间均布的实际工程问题，最终确定了在原氨水粗蒸馏段板间距不动，在其后再串接一深拔段的塔板增加方案，原提馏段内构件和深拔段内构件均选用斜孔塔板。原塔精馏段1~6层（自上而下）塔板不动，并对相应流程进行了改动。
氨水粗蒸馏塔目前有采用F1浮阀塔板，该塔板是化工行业应用较为广泛的一种塔板，该塔板具有效率高、操作弹性大的优点，但同时该塔板设计的允许孔速较低，且板上汔液接触不充分，易造成死区，在处理含尘和含高黏度物质的体系时，极易造成阀片或部分死区因物料黏附和积累而无法正常工作。因此，原有浮阀塔板将难以解决固形物累积的难题，必须考虑更换具备良好汽液接触形式的塔板。
同时，由于传统浮阀塔板双溢流降液管溢流能力有限（尤其是弓形双溢流降液管）且溢流堰较高，当由于操作条件发生改变，导致溢流强度增大时，塔板很快由于堰上液层和降液管内液层迅速增加而发生液泛。在进行氨水粗蒸馏塔中部氨水的采出调整时，现有塔板由于降液管的局限存在可调整的余量较小。
根据大量的成功工业应用实例，清华大学化工系提出采用清华大学的专利技术——斜孔系列塔板对设备实施改造。该系列塔板由两部分斜孔组成，即相邻两行交错排列的固定斜孔与定向排列的浮动斜孔，前者是汽液接触的主要区域，塔采用喷射操作，极大限度地提高了塔板的气相处理能力，板上低而均匀的稳定液层降低了雾沫夹带量，提高了传质效率，减小了塔板压降；后者起2个作用：一是导向作用，推动两侧液体流动，减少死区和返混；二是调节开孔率，增强操作弹性。同时，该塔板还采用溢流周边较长的十字型降液管，有效地提高了塔板的溢流能力。因此，该系列塔板具有处理能力大、板效率高、塔板压降低的优点。通过工业实验和大量的实际应用证明，相同塔径下，斜孔系列塔板的处理能力比浮阀塔板高20％以上（部分业绩可高达40％以上），同时板效率不低于浮阀塔板，是塔设备扩产改造的理想选择。
根据工艺计算结果，欲将塔釜含氨量降至100mg/L以下必须增加提馏段理论级数4级以上；如不考虑增加提馏段空间，只能通过降低板间距的方式增加级数，但板间距过小将增大汽相雾沫夹带和降液管液层，导致液泛，影响分离效果。
常规塔板水力学设计通常控制雾沫夹带和降液管液泛率在50％以下，因此塔的板间距至少应保持500mm以上；同时考虑到改变板间距时切割、焊接和空间均布的实际工程问题，最终确定了在原氨水粗蒸馏段板间距不动，在其后再串接一深拔段的塔板增加方案，原提馏段内构件和深拔段内构件均选用斜孔塔板。原塔精馏段1~6层（自上而下）塔板不动，并对相应流程进行了改动。