泡罩塔是1813年Cellier提出的,它在化工生产中一直占有重要的地位。 1832年开始用于酿造工业,使出现较早的并获得广泛应用的一种塔型。1830 年出现了筛板塔,它们都是板式塔。工业规模的填料塔始于1881年的蒸馏操 作中,1904年才用于炼油工业,当时的填料是碎砖瓦、小石块。 20世纪初,随着炼油工业的发展和石油化工工业的兴起,塔设备开始被广 泛采用,并逐渐积累了有关设计、制造、安装、操作等方面的数据和经验。 20世纪中期,为了适应各种化工产品的生产和发展,不仅需要新建大量的 塔,还得对原有的塔设备进行技术改造,故而陆续出现了一批能适应各方面 要求的新塔型。这一时期的板式塔按塔盘类型可分为如下几种:泡罩型、筛 板型、浮阀型、喷射型。气、液体分布器,收集器:1)槽式液体分布器:是一种综合性能优良的液体分布器。
由于矩形导向浮阀和梯形导向浮阀在操作中不转动,因而浮阀无磨 损,不脱落。 因此,组合导向浮阀塔板具有合理的结构特征和良好的流体力学性能,为 目前国内浮阀型塔板。组合导向浮阀塔板与F1(V1)型浮阀塔板效率相 比,塔板效率可提高15-20%;处理能力可提高30%以上,塔板压降减小20-30%。
舌型塔板 一种斜喷射型塔板。结构简单,在塔板上冲出若干按一定排列的舌形孔, 舌片向上张角以20°左右为宜。舌片塔板是在平板上冲压出许多向上翻的舌形小片而作成。塔板上冲出舌 片后,所留下的孔也是舌的形状,从下层板上升的气体在舌与孔之间几乎成 水平地喷射出来,速度可达到20~30m/s,冲向液层,将液体分散成滴或束。 这种喷射作用使两相的接触大为强化,而提高传质效果。由于气体喷出的方 同与液流方同大体上一致,前者对后者起推动作用,使液体流量加大而液面落差不增。板上液层薄,也就使塔板的阻力减小,液沫夹带也少一些。工作时气体由孔缝中上升,对液体产生阻滞作用,在塔盘上造成一定的液层、气体鼓入此液层,形成泡沫层和雾滴层,进行传质过程。
塔器常见故障
1.剧烈振动
在风力作用下产生的诱导振动会使塔设备产生共振,轻者使塔产生严重弯曲、倾斜,塔板效率下降,影响塔设备的正常操作,重者使塔设备导致严重***,造成事故。
处理措施:
(1)采用扰流装置 :合理地布置塔体上的管道、平台、扶梯和其他的连接件可以消除或***卡曼旋涡的形成。在沿塔体周围焊接一些螺旋型板可以消除旋涡的形成或改变旋涡脱落的方式,进而达到消除过大振动的目的。此方法在某些装置上已成功应用。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。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。
(2)增大塔的阻尼 :增加塔的阻尼对控制塔的振动起着很大的作用。当阻尼增加时塔的振幅会明显下降,当阻尼增加到一定数值后,振动会完全消失。塔盘上的液体或塔内的填料都是有效的阻尼物。研究表明,塔盘上的液体可以将振幅减小10%左右。
二、吸收塔
在吸收过程中,根据操作过程中有无化学反应,可以将吸收分为物理吸收和化学吸收。
如用水吸收CO2(水洗),为物理吸收;在吸收过程中伴有化学反应,为化学吸收。
吸收塔是实现吸收过程的单元设备。
按气液相接触形态分为三类
一类是气体以气泡形态分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔;
二类是液体以液滴状分散在气相中的喷射器、文氏管、喷雾塔;
三类为液体以膜状运动与气相进行接触的填料吸收塔和降膜吸收塔。
塔内气液两相的流动方式可以逆流也可并流。
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