塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中***重要的设备之一。它可使气(或汽)液和液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。
可在塔设备中完成的常见的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
1、精馏塔:精馏主要是利用混合物中各组分的挥发度不同而进行分离。
2、吸收塔、解吸塔:利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同,精馏塔订做,通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收;将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸
3、萃取塔 :利用混合液中各组分在萃取刑中溶解度的不同,将它们分离,这种方法称为萃取(也称为抽提)。实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。
4、洗涤塔:用水除去气体中无用的成分或固体尘粒的过程称为水洗,这样的塔设备称为洗涤塔。
5、反应塔: 反应即混合物在一定的温度、压力等条件下生成新物质的过程。
6、再生塔:再生的过程是混合物经蒸汽传质、汽提而使溶液解吸再生的过程
7、干燥塔:固体物料的干燥包括两个基本过程,首先是对固体加热以使湿分气化的传热过程,然后是气化后的湿分蒸气分压较大而扩散进入气相的传质过程,而湿分从固体物料内部借扩散等的作用而源源不断地输送到达固体表面,则是一个物料内部的传质过程。
工业上,评价塔器设备的件能指标主要有以下几个方面:①生产能力;⑦分离效率;③塔压降;④操作弹性:⑤结构、制造及造价等。
1.生产能力——单位塔截面积上,填料塔的生产能力一般均高十倍板式塔。
2.分离效率——研究表明,在常压和低压(压力小于0.3MPa)操作下,填料塔的分离效率明显优于板式塔,在高压操作下.板式塔约分离效率略优于填料塔。
3.压力降——通常,精馏塔供应,板式塔的压降高于填料塔5倍左右。压降低不仅能降低操作费用,节约能耗,对于精馏过程、可使塔釜温度降低,有利于热敏物系的分离。
4.操作弹性—— 一般来说,填料本身对气液负荷变化的适应件很大,故填料塔的操作弹性取决于塔内件的设计,特别足液体分布器的设计,因而可根据实际需要确定填料塔的操作弹性,而板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、液沫夹带及降液管能力的限制,一般操作弹性较小。
5.结构、制造及造价等—— 一般来说,填料塔的结构较板式塔简单,故制造投修也较为方便,但填料塔的造价通常高于板式塔。 应于指出,填料塔的持液量小于板式塔,持液量大,可使塔的操作平稳,不易引起产品的迅速***,故板式塔较填料塔更易于操作。板式塔容易实现侧线进料和出料,填料塔对侧线进料和出料等复杂情况不太适合。对于比表面积较大的局性能填料,填料层存易堵塞,故填料塔不其直接处理有悬浮物或容易聚合的物料。
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