塔式容器分类
1. 按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔;
2. 按单元操作分有精馏塔、吸收塔、解吸塔、淬取塔、反应塔、干燥塔等;
3. 按内件结构分有板式塔、填料塔。
无论是板式塔还是填料塔,除了各种内件之外,均由塔体、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平台等组成。
1.塔体 塔体即塔设备的外壳,常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔设备通常安装在室外,因而塔体除了承受一定的操作压力(内压或外压)、温度外,还要考虑风载荷、载荷、偏心载荷。槽式液体分布器具有安装简便,液体分布均匀,喷淋点密度大,压降极低等优点,目前应用十分广泛。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求
2.支座 塔体支座是塔体与基础的连接结构。因为塔设备较高、重量较大,为保证其足够的强度及刚度,通常采用裙式支座。
3.人孔及手孔 为安装、检修、检查等需要,往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备,人孔或手孔的结构及位置等要求不同。
4.接管 用于连接工艺管线,使塔设备与其他相关设备相连接。按其用途可分为进液管、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接管、液位计接管等。
5.除沫器 用于捕集夹带在气流中的液滴。除沫器工作性能的好坏对除沫效率、分离效果都具有较大的影响。
6.吊柱 安装于塔顶,主要用于安装、检修时吊运塔内件。
许多学者总结 了塔设备长期操作的经验,并对筛板塔作了系统研究,认为设计合理的筛板 塔,不仅保留了制造方便、用材省、处理能力大等优点,而且操作负荷在较 大范围内变动时,仍能保持理想的效率。近年来,随着对筛板塔研究工作的 不断深入和设计方法的日趋完善,筛板塔已成为生产上为广泛采用的塔型。 这一时期填料塔也进入了一个新的发展阶段,在瓷环填料,亦称拉西环填 料(Raschigring)被广泛采用后,弧鞍形填料(Berlsaddle)相继问世,更大 大的促进了规整填料的发展。 从20世纪60年代起,由于化工界械制造业成功解决了高压离心式压缩机的 转动密封和高温高压废热锅炉的结构强度设计等技术关键,使化肥和石油化 工的生产,在能量综合利用方面提高到一个新水平,继而带动了整个化学、 炼油工业向大型化方向迅速发展。气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板塔设备的结构,除了种类繁多的各种内件外,其余构件大致相同,如塔体、塔体支架。在大型装置中,塔设备的单台规模也随之 增大,直径在10m以上的板式塔时有出现,塔板数多达上百块,塔的高度达 80余米,设备重量有几百吨;填料塔的大直径也有15m,塔高达100m。
塔设备与其他化工设备一样,置于室外、无框架的自支承式塔体,绝大多 数采用钢材制造。这是因为钢材具有足够的强度和塑性,制造性能较好,设 计制造的经验也比较丰富。特别是在大型的塔设备中,钢材更具有无法比拟 的优点。因而被广泛的采用。有些场合为了满足腐蚀性介质或低温等特殊条 件,采用有色金属或非金属耐腐蚀材料。 可供制造塔设备内件的材料,比之塔体用材,选择余地更大。板式塔的塔 盘,以及浮阀、泡罩一类气液接触元件,由于结构较为复杂,加之工艺和使 用方面的需求(浮阀应能自由浮动),所以仍是以钢材为主,其他材料(陶 瓷、铸铁)为辅。又因气体在阀片下侧水平方向进入液层,既减少液沫夹带量,又延长气液接触时间,故收到很好的传质效果。 填料的用材,往往只考虑制造成型方面的性能,所以可用多种材料制成同 一型式和外形尺寸的填料,以满足不同场合的需要。如拉西环初用瓷做的, 以后又出现了用钢、石墨或硬塑料等制造;鲍尔环也有用钢、铝或 塑料等制造;至于的丝网填料,则除了用各种金属丝网外,还可 将尼龙、塑料等编织成网,进而制得。
筛板塔盘是在塔盘板上钻许多小孔,工作 时液体从上层塔盘经降液管流下,横向流过 塔盘进入本层塔盘降液管流入下一层塔盘; 气体则自下而上穿过筛孔,分散成气泡,穿 过筛板上的液层,在此过程中进行相际间传 质、传热。 筛孔塔板即筛板出现也较早(1830年), 是结构简单的一种板型。筛板塔约于1832年 开始用于工业生产。 筛板塔与泡罩塔的相同点:都有降液管, 塔板上都钻有若干小圆孔 。为了减小设计工作量,将这部分塔器排除在外,从安全角度讲不会出现太大的问题。 筛板塔与泡罩塔的不同点:取 消了泡罩与 升气管而直接在板上开很多小直径的筛孔。
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