按塔的内件构成结构分为板式塔和填料塔。 塔设备尽管其用途各异,操作条件也各不相同,但就其构造而言都大 同小异,主要由塔体、支座、内部构件及 附件组成。根据塔内部构件的 结构可以将其分为板式塔和填料塔两大类。近年来,参考国外塔设备技术的发展动向,加强了对筛板塔的科研工作,提出了斜孔塔和浮动喷射塔等新塔型。具体结构如图所示。 塔体是塔设备的外壳,由圆筒和两封头组成;封头可以是半球形、椭 圆形、碟形等;支座是将塔体安装在基础上的连接部分,一般采用裙式支 座,有圆筒形和圆锥形两种,常采用圆筒形。裙座与塔体采用对接銲接或 搭接焊接连接,裙座的高度由工艺要求的附属设备(如再沸器、泵)及管 线的布置情况而定。
板式塔是分级接触型气液传质设备,种类繁多。 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。低矮或高度与直径之比较小的塔器,壳体中的弯曲应力不会太大,因为前者力臂较小,后者壳体的抗弯截面系数增大很快。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。
浮阀的直径比泡罩小,在塔板上可排列得更紧凑,从而可增大塔板的开孔 面积,同时液体以水平方向进入液层,使带出的液沫减少而气液接触时间却加长,故可增大气体流速而提高生产能力,板效率亦有所增加,压力降却比 泡罩塔小。结构上它比泡罩塔简单,但比筛板塔复杂。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。 这种结构的优点:结构简单,生产能力和操作弹性大,板。综合性能较优异。缺点是因阀片活动,在使用过程中有可能松脱或被卡住,造成该 阀孔处的气、液通过状况失常,为避免阀片生锈后与塔板粘连,以致盖住阀 孔而不能浮动,浮阀及塔板都用不锈钢制成,此外,胶黏性液体易将阀片粘住,液体中有固体颗粒会使阀片被架起,都不宜采用。 浮阀塔的生产能力比泡罩塔约大20%~40%,操作弹性可达7~9,板效率比泡罩塔约高15%,制造费用为泡罩塔的60%~80%,为筛板塔的120%~ 130%。
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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