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化工精餾塔

2020-07-16 17:18:04
化工精餾塔
詳細介紹:

精餾塔是進行精餾的一種塔式氣液接觸裝置。利用混合物中各組分具有不同的揮發度,即在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同這一性質,使液相中的輕組分(低沸物)轉移到氣相中,而氣相中的重組分(高沸物)轉移到液相中,從而實現分離的目的。精餾塔也是石油化工生產中應用極為廣泛的一種傳質傳熱裝置。

塔板的分類

板式塔是一種應用極為廣泛的氣液傳質設備,它由一個通常呈圓柱形的殼體及其中按一定間距水平設置的若幹塔板所組成。板式塔正常工作時,液體在重力作用下自上而下通過各層塔板後由塔底排出;氣體在壓差推動下,經均布在塔板上的開孔由下而上穿過各層塔板後由塔頂排出,在每塊塔板上皆儲有一定的液體,氣體穿過板上液層時,兩相接觸進行傳質。

化工精餾塔板式塔種類繁多,通常可分類如下:

①按塔板結構分,有泡罩板、篩板、浮閥板、網孔板、舌形板等等。曆史上應用最早的有泡罩塔及篩板塔,20世紀50年代前後,開發了浮閥塔板。現應用最廣的是篩飯和浮閥塔板,其他不同型式的塔板也有應用。一些新型塔板或傳統塔板的改進型也在陸續開發和研究中。

②按氣液兩相的流動方式分,有錯流式塔板和逆流式塔板,或稱有降液管塔板和無降液管塔板。有降液管塔板應用極廣,它們具有較高的傳質效率和較寬的操作範圍;無降液管的逆流式塔板也常稱為穿流式塔板,氣液兩相均由塔板上的孔道通過。塔板結構簡單,整個塔板麵積利用較充分。常用的有穿流式篩板、穿流式柵板、穿流式波紋板等。

③按液體流動型式分,有單流形、雙流形、U形流形及其他流形(如四流形、階梯形、環流形等)。

單流形塔板應用最為廣泛,它結構簡單,液流行程長,有利於提高塔板效率。但當塔徑或液量過大時,塔板上液麵梯度會較大,導致氣液分布不均,或造成降液管過載,影響塔板效率和正常操作。

雙流形塔板宜用於塔徑較大及液流量較大時,此時,液體分流為兩股,可以減少溢流堰的液流強度和降液管負荷,同時,也減小了塔板上的液麵梯度。但塔板的降液管要相間地置於塔板的中間或兩邊,多占一些塔板傳質麵積。

U形流形的塔板進出口堰均置於塔板的同一側。其間置有高於液層的隔板。以控製液流呈U形流,從而延長液流行程,此種板型在小直徑塔及低液量時采用。

四流形、階梯流形則適於更大直徑的塔和很大的液量情況。 

 化工精餾塔

填料的分類

填料塔是以塔內裝有大量的填料為相間接觸構件的氣液傳質設備。填料塔於19世紀中期已應用於工業生產,此後,它與板式塔競相發展,構成了兩類不同的氣液傳質設備。

填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有支承板。填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。在填料的上方安裝填料壓板,以限製填料隨上升氣流的運動。液體從塔頂加入,經液體分布器噴淋到填料上,並沿填料表麵流下。氣體從塔底送入,經氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布後,與液體呈逆流連續通過填料層的空隙。在填料表麵氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬於連續接觸式的氣液傳質設備,兩相組成沿塔高連續變化,在正常操作狀態下,氣相為連續相,液相為分散相。

當液體沿填料層下流時,有逐漸向塔壁集中的趨勢,使得塔壁附近的液流量逐漸增大,這種現象稱為壁流,壁流效應造成氣液兩相在填料層分布不均勻,從而使傳質效率下降。為此,當填料層較高時,需要進行分段,中間設置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分,上層填料流下的液體經液體收集器收集後,送到液體再分布器,經重新分布後噴淋到下層填料的上方。

填料是填料塔的核心構件,它提供了氣液兩相接觸傳質的相界麵,是決定填料塔性能的主要因素。填料的種類很多,根據裝填方式的不同,可分為散裝填料和規整填料兩大類。

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