塔器设备分类及性能
根据按气、液接触构造的特点,可将塔器设备分为两大类:板式塔与填料塔。
1.板式塔
板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;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。2、雾沫夹带上升气流穿过塔板上液层时,将板上液体带入上层塔板的现象。按照塔器内气、液流动方式,可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。
2.填料塔
在塔器设备内装入填料即为填料塔。填料塔也是一种重要的气液传质设备。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。液体自塔顶的分布装置淋下,沿着填料表面在膜状流下,气体自塔低部进入、沿着填料间的空隙上升,成为逆流接触,促进传质过程的进行。塔壳可由陶瓷、金属、玻璃、塑料制成、必要时可在金属筒体内衬以防腐材料。为保证液体在整个截面上的均匀分布,塔体应具有良好的垂直度。
填料塔不仅结构简单,而且有阻力小和便于用耐腐材料制造等优点,尤其对于直径较小的塔,处理有腐蚀性的物料或要求压强较小的真空蒸馏系统,都表现出明显的优越性。另外,对于某些液气量比较大的蒸馏或吸收操作,若采用板式塔,则降液板将占用过多的塔截面积,此时也宜采用填料塔。
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。螺旋板焊接在塔顶部1/3塔高的范围内,它的螺距可取为塔径的5倍,板高可取塔径的1/10。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。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。
板式塔是分级接触型气液传质设备,种类繁多。浮阀放进筛孔后,将其腿上的钩扳转,可防止操作时气速过大将浮阀吹脱。 根据目前国内外实际使用的情况,主要塔型是浮阀 塔、筛板塔及泡罩塔。 板式塔由塔体、支座和内件等组成,塔体上设有 物料进出管及各种仪表接管,为了安装、检修及操 作的方便,在塔体上还设有人孔、手孔、吊柱、扶 梯及平台等。塔体的支承常用裙式支座,板式塔的 内件有塔盘、除沫器等。 在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若干层塔板,液体靠重力作用自上而下流经各层板后从塔底排出,各层塔板上保持有一定厚度的流动液层;气体 则在压强差的推动下,自上而下从塔底依次穿过各 塔板上的液层上升至塔顶排出。气、液在塔内逐板 接触进行质、热交换,故两相的组成沿塔高呈阶跃式变化。
高度与直径之比较大的直立容器均可称为塔式容器,简称塔器。
塔器是实现气、液相或液、液相充分接触的重要设备。按照塔器内气、液流动方式,可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。在化工石化、轻纺等行业的蒸馏、吸收、解吸、萃取、反应及气体的洗涤、冷却、增湿、干燥等单元操作中获得了广范的应用。其***费用和钢材用量在上述行业的装置中所占比例分别可达15~45% 和25~55%。塔器中的绝大多数用于气、液两相间的传质与传热。塔器的操作性能对整套装置的生产能力、产品质量、消耗定额和环保指标往往产生显著的影响。因而塔器的合理设计是过程设备设计中颇受关注的课题。
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