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塔器設(shè)備分類及性能
根據(jù)按氣、液接觸構(gòu)造的特點,可將塔器設(shè)備分為兩大類:板式塔與填料塔。
1.板式塔
板式塔內(nèi)沿塔高裝有若干層塔板(或稱塔盤),液體靠重力作用由頂部逐板流向塔底,并在各塊板面上形成流動的液層;氣體則靠壓強差推動,由塔底向上依次穿過各塔板塔設(shè)備的結(jié)構(gòu),除了種類繁多的各種內(nèi)件外,其余構(gòu)件大致相同,如塔體、塔體支架。按照塔器內(nèi)氣、液流動方式,可將塔板分為錯流塔板與逆流塔板兩類。
2.填料塔
在塔器設(shè)備內(nèi)裝入填料即為填料塔。填料塔也是一種重要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。它主要由塔體、噴淋裝置、填料、填料支承裝置及液體分解裝置、氣液出口等部件組成。液體自塔頂?shù)姆植佳b置淋下,沿著填料表面在膜狀流下,氣體自塔低部進(jìn)入、沿著填料間的空隙上升,成為逆流接觸,促進(jìn)傳質(zhì)過程的進(jìn)行。塔殼可由陶瓷、金屬、玻璃、塑料制成、必要時可在金屬筒體內(nèi)襯以防腐材料。為保證液體在整個截面上的均勻分布,塔體應(yīng)具有良好的垂直度。
填料塔不僅結(jié)構(gòu)簡單,而且有阻力小和便于用耐腐材料制造等優(yōu)點,尤其對于直徑較小的塔,處理有腐蝕性的物料或要求壓強較小的真空蒸餾系統(tǒng),都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。另外,對于某些液氣量比較大的蒸餾或吸收操作,若采用板式塔,則降液板將占用過多的塔截面積,此時也宜采用填料塔???在塔設(shè)備中完成的常見的單元操作有:精餾、吸收、解吸和萃取等。
塔式容器是直立設(shè)備中的一種,是化工、煉油生產(chǎn)中重要的設(shè)備之一。它可使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸,達(dá)到傳質(zhì)及傳熱的目的。塔式容器的主要特點是:體型高,長寬比大,荷載重,塔身除了承受壓力載荷、溫度載荷外,還承受風(fēng)載荷、載荷和重量載荷。塔式容器的支座通常為裙式支座,塔式的整個重量都是由裙座支撐,地腳螺栓又將裙座固定在基礎(chǔ)上。操作彈性——一般來說,填料本身對氣液負(fù)荷變化的適應(yīng)件很大,故填料塔的操作彈性取決于塔內(nèi)件的設(shè)計,特別足液體分布器的設(shè)計,因而可根據(jù)實際需要確定填料塔的操作彈性,而板式塔的操作彈性則受到塔板液泛、液沫夾帶及降液管能力的限制,一般操作彈性較小。
洗滌塔是一種新型的氣體凈化處理設(shè)備。它是在可浮動填料層氣體凈化器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而產(chǎn)生的,廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢氣凈化、除塵等方面的前處理,凈化效果很好。對煤氣化工藝來說,煤氣洗滌不可避免,無論什么煤氣化技術(shù)都用到這一單元操作。由于其工作原理類似洗滌過程,故名洗滌塔。抱桿(單抱桿或雙抱桿)是建設(shè)工程中吊裝大型靜置設(shè)備的主要起重工具。
高度與直徑之比較大的直立容器均可稱為塔式容器,簡稱塔器。
塔器是實現(xiàn)氣、液相或液、液相充分接觸的重要設(shè)備。在化工石化、輕紡等行業(yè)的蒸餾、吸收、解吸、萃取、反應(yīng)及氣體的洗滌、冷卻、增濕、干燥等單元操作中獲得了廣范的應(yīng)用。其投資費用和鋼材用量在上述行業(yè)的裝置中所占比例分別可達(dá)15~45% 和25~55%。塔器中的絕大多數(shù)用于氣、液兩相間的傳質(zhì)與傳熱。塔器的操作性能對整套裝置的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量、消耗定額和環(huán)保指標(biāo)往往產(chǎn)生顯著的影響。因而塔器的合理設(shè)計是過程設(shè)備設(shè)計中頗受關(guān)注的課題。壓降低不僅能降低操作費用,節(jié)約能耗,對于精餾過程、可使塔釜溫度降低,有利于熱敏物系的分離。