工业上,评价塔器设备的件能指标主要有以下几个方面:生产能力;分离效率;塔压降;操作弹性:结构、制造及造价等。
1.生产能力——单位塔截面积上,填料塔的生产能力一般均高十倍板式塔。
2.分离效率——研究表明,在常压和低压(压力小于0.3mpa)操作下,填料塔的分离效率明显优于板式塔,在高压操作下.板式塔约分离效率略优于填料塔。
3.压力降——通常,板式塔的压降高于填料塔5倍左右。压降低不仅能降低操作费用,节约能耗,对于精馏过程、可使塔釜温度降低,有利于热敏物系的分离。
4.操作弹性—— 一般来说,填料本身对气液负荷变化的适应件很大,故填料塔的操作弹性取决于塔内件的设计,-足液体分布器的设计,因而可根据实际需要确定填料塔的操作弹性,而板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、液沫夹带及降液管能力的-,一般操作弹性较小。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。
5.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。 应于-,填料塔的持液量小于板式塔,持液量大,可使塔的操作平稳,不易引起产品的迅速,故板式塔较填料塔更易于操作。板式塔容易实现侧线进料和出料,填料塔对侧线进料和出料等复杂情况不太适合。对于比表面积较大的局性能填料,填料层存易堵塞,故填料塔不其直接处理有悬浮物或容易聚合的物料。挥发度较高的物质在气相中的浓度比在液相中的浓度高,因此借助于多次的
部分汽化及部分冷凝,而达到轻重组分分离的目的。
按结构分板式塔和填料塔两大类。塔器板式塔内设有一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相接触进行物质传递。可根据气液操作状态分为鼓泡式塔板,如浮阀、泡帽、筛板等塔板和喷射式,如网孔、舌形等塔板。又可以根据有无降液管分为溢流式塔板泡帽等和穿流式穿流式栅板和穿流式筛板等。塔器填料塔内装有一定高度的填料,液体沿填料自上向-动,气体由下向上同液膜逆流接触,进行物质传递。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。常应用于蒸馏、吸水、萃取等操作中。根据结构特点分为乱堆填料阶梯环、鲍尔环等颗粒填料和规则填料网波纹填料和波板纹填料
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-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。2槽盘式气液分布器:槽盘式气液分布器-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。其投资费用和钢材用量在上述行业的装置中所占比例分别可达15~45%和25~55%。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有害成份,从而避免环境污染
在板式塔中装有一定数量的塔盘, 液体借自身的重量自上而下沉向塔 底(在塔盘板上沿塔径横向流动), 气体靠压差自下而上以鼓泡的形式 穿过塔盘上的液层升向塔顶。在每 层塔盘上气、液两相-,进 行传质,使两相的组分浓度沿塔高
呈阶梯式变化。
填料塔中则装填一定高 度的填料,液体自塔顶沿
填料表面向-动,作为 连续相的气体自塔底向上 流动,与液体进行逆流传, 两相组分的浓度沿塔高呈 连续变化。
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