在炼油、化工及轻工等工业生产中,气液两项直接接触进行传质传热的过程是很多的,如精馏、吸收、解析、萃取等。然而,这些过程都是在一定的压力、温度等工艺条件下、在一定的设备内得以实现。由于过程中两种介质主要发生质的交换,所以也将实现这些过程的设备叫传质设备。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。从外形上看,这些设备都是竖直安装的圆筒型设备,且长径比较大、形如塔,故习惯上称其为塔器设备。
塔器设备成为化工生产中有着不可缺少的设备。为了实现正常生产,化工过程对其提出了一些要求。
①工艺性能好。
②生产能力大。
③操作稳定性好。
④能量消耗小。
⑤结构合理。
⑥选材要合理。
⑦安全可靠。
这些指标的重要根据不同设备而异,要同时满足上述要求有些难度。因此,根据传质种类、介质理化性质和操作条件的具体情况具体分析,抓住主要矛盾,合理确定塔器设备类型和内部构件形式,以满足生产需要。
塔设备的构件,除了种类繁多的各种内件外,其余构件则是大致相同。主 要包括以下几个部分: 1、塔体:塔体是塔设备的外壳。常见的塔体是由等直径、等壁厚的圆筒 和作为头盖和底盖的椭圆形封头所组成。包括筒体、端盖(主要是椭圆形封 头)及连接法兰。 2、支座:塔体支座是塔体安防盗基础上的连接部分。它必须保证塔体坐 落在确定的位置上进行正常的工作。为此,它应当具有足够的强度和刚度, 能承受各种操作情况下的全塔重量,以及风力、等引起的载荷。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。常用 的塔体支座是裙式支座,即裙座。 3、除沫器:除沫器用于捕集夹带在气流中的液滴。使用的除沫器, 对于回收***、提高分离效率,改善塔后设备的操作状况,以及减少对 环境的污染等,都是非常必要的。
泡罩塔具有如下优点: (1)气、液两相接触充分,传质面积大,因此塔盘。 (2)操作弹性大,在负荷变动范围较大时,仍能保持较高的效率。 (3)具有较高的生产能力,适合大型生产。 (4)不易堵塞,介质适应范围广,操作稳定可靠。 优点是易于操作,操作弹性大。当液体流量变化时,由于塔板上液 层厚度主要由溢流堰高度控制,使塔板上液层厚度变化很小。若气体流量变 化,泡罩齿缝开启度会随气体流量改变自动调节,故气体通过齿缝的流速变 化亦较小。结构在长期载荷作用下,其内力、变形、应力、应变都是恒定值,不随时间变化而变化。于是,塔板操作平稳,气液接触状况不因气液负荷变化而显著改 变,换言之,维持较高传质效率的气液负荷变化范围很大。 泡罩塔的缺点是结构复杂,造价高,气体通过每层塔板的压降大等。由于 泡罩塔的这些弱点,使之在与当今多种优良塔板型式的比较中处于劣势,所 以现在泡罩塔的应用已较少了。
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