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,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。当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。
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。填料种类除拉西环、鲍尔环外,阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常采用。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。
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。塔身是一直立式圆筒,塔身底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。定距管式塔盘用定距管和拉杆将同一塔节内的几块塔盘支承并固定在塔节内的支座上,定距管起支承塔盘和保持塔盘间距的作用。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。
当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。即洗涤塔液位,气体进口温度,塔顶温度,塔间压差(洗涤塔进口压力与塔顶压力之差),冷凝器压差(塔顶与冷凝器出口压力之差)。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。它主要由塔体、喷淋装置、填料、填料支承装置及液体分解装置、气液出口等部件组成。
按单元操作(用途)可以分为: 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。 挥发度较高的物质在气相中的浓度比在液相中的浓度高,因此借助于多次的 部分汽化及部分冷凝,而达到轻重组分分离的目的。这样的操作称为蒸馏, 反复多次蒸馏的过程称为精馏,实现精馏操作的塔设备称为精馏塔。因液体量过小,会造成填料层中液体分布不均匀,填料表面未充分润湿,影响塔的效率。如常减 压装置中的常压塔、减压塔,可将油分离为煤油、柴油及润滑油等; 铂重整装置中的各种精馏塔。 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,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。实现吸收和解吸操作过程的塔设备 称为吸收塔、解吸塔。如催化裂化装置中的吸收、解吸塔,从炼厂气中回收 从裂解气中回收乙烯,以及气体净化等都需要吸收、解吸塔。
版权所有©2025 产品网