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。塔身是一直立式圆筒,塔身底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。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。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。
4、接管:塔设备的接管是用以连接工艺管路,把塔设备与相关设备连 成系统。按接管的用途,分为进液管、出液管、进气管、出气管、回流管、 侧线抽出管和仪表接管等。国外塔设备的发展的前提下,保持一定的操作弹性和适当的压力降,并尽量提高塔盘的效率。 5、人孔和手孔:人孔和手孔一般都是为了安装、检修检查和装填填料 的需要而设置的,在板式塔和填料塔中,各有不同的设置要求。 6、吊耳:塔设备的运输和安装,特别是在设备大型化后,往往是工厂 基建工地上一项举足轻重的任务。为起吊方便,可在塔设备上焊接吊耳。 7、吊柱:在塔顶设置吊柱是为了在安装和检修时,方便塔内件的运送。
筛板塔操作时液体横过塔板,气体则自板上小孔(筛孔)鼓泡进入板上液 层。当气速过低时筛孔会漏液;若气速过高,气体会通过筛孔后排开板上液 体径自向上方冲出,造成过量液沫夹带即严重轴向混合。所以,筛板塔长期 以来被认为操作困难、操作弹性小而受到冷遇。 筛板塔的优点: (1)结构简单、制造维护方便。即洗涤塔液位,气体进口温度,塔顶温度,塔间压差(洗涤塔进口压力与塔顶压力之差),冷凝器压差(塔顶与冷凝器出口压力之差)。 (2)生产能力大,比泡罩塔盘高20%~40%。 (3)压降小,适用于减压操作。 (4)比泡罩塔盘,但不及浮阀塔盘。 (5)若设计合理其操作弹性也较高,但不如泡罩塔盘。 筛孔塔的缺点:小孔径筛孔易堵塞,故不宜处理脏、粘性大及带固体颗粒 的料液。
垂直筛板 在塔板上开按一定排列的若干大孔(直径 100~200mm),孔上设置侧壁开有许多筛孔的泡罩,泡罩底边留有间隙供液体进入罩内。 气流将由泡罩底隙进入罩内的液体拉成液膜形 成两相上升流动,经泡罩侧壁筛孔喷出后两相分 离,即气体上升液体落回塔板。阀片带有三条腿,插入阀孔后将各腿底脚外翻90°,用以限制操作时阀片在板上升起的高度。液体从塔板入口流至降液管将多次经历上述过程。 与普通筛板相比,垂直筛板为气液两相提供了 很大的不断更新的相际触表面,强化了传质过 程;且气液由水平方向喷出,液滴在垂直方向的初速度为零,降低了液沫夹带量,因此垂直筛板 可获得较高的塔板效率和较大的生产能力。
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