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。溢流口与下层塔板的距离,用根据生产能力和下层塔板的溢流堰的高度而定,但必须满足溢流口插入受液盘的液体中,以封住上升蒸汽。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。
塔器是指用以进行分离或吸收等物理过程、改变气体或液体复杂混合物组成的设备。又称“塔设备”。有些场合为了满足腐蚀性介质或低温等特殊条件,采用有色金属或非金属耐腐蚀材料。其高度与直径之比较大,塔器内外设置有一定的附件。内件用以使物料中的气体与液体、气体与固体、液体与液体或液体与固体密切接触,表面不断更新以完成质量传递(一般伴随热量传递)的过程中文名塔器外文名tower用 途蒸馏、提纯、吸收、精馏等类 别板式塔和填料塔
1.塔内件的种类:主要包括液体分布器、填料紧固装置(填料塔)、填料支撑装置(填料塔)、集液箱(板式塔)、塔板支撑装置(板式塔)、液体再分布器及进出料装置、气体进料及分布装置及除沫器等。2.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。槽式液体分布器具有安装简便,液体分布均匀,喷淋点密度大,压降极低等优点,目前应用十分广泛。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%。2)槽盘式气液分布器:槽盘式气液分布器兼具液体收集器、液体分布器、气体分布器、三者功能,具有所占用空间高度低,抗堵塞能力强、无液沫夹带、操作弹性大及压力降低等优点。3)遮板式液体收集器:遮板式液体收集器是一种置于填料层下面,用来收集塔内分布均匀度已经达不到要求的液体,以便再分布或侧线采出的装置。不影响气体分布的均匀性,压降小,可忽略不计。3.除沫器:除沫器是安装于塔顶气体出口前,用于分离出塔气体中夹带的液滴,既减少物料损失减少放空气体中夹带的***成份,从而避免环境污染
塔式容器在受风载荷或其他载荷作用时,塔壳与裙座壳间的连接焊缝按规范要求应进行强度校核,一般认为只要强度校核满足规范要求即可,而在工程实际操作过程中,情况往往不是这样。当塔式容器的操作温度较高或温度变化较大,该连接焊缝将承受较大的热应力或温差应力,若该应力得不到可靠的控制,将对塔式容器的安全运行造成极大威胁,甚至造成该连接焊缝的疲劳***。本规定标准仅适用于裙座自支撑的塔器,所谓裙座自支撑是指由裙座支撑在基础上(包括突出地面高度不大的框架结构)的***的塔器,塔与塔之间,塔与框架之间毫无关联。针对这种情况,国外首先采用了一种类似隔气圈的结构来减轻温差应力的影响,其作用为:确保隔气圈内外空气不直接接触,尽量避免发生热交换,且隔气圈内的空气相对静止,更像一个保温层,当塔式容器操作温度较高或温度变化较大时,隔气圈内的空气被加热,反过来,隔气圈内空气也加热相连部位金属,使该部位金属壁温变化幅度较小,从而提高设备受疲劳***的循环次数。