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氣體分布裝置的作用

發布時間:2023-03-07 23:11:09

① 噴淋塔的工作原理是什麼

噴淋塔工作原理

含塵氣體、黑煙尾氣經煙管進入廢氣凈化塔的底部錐斗,煙塵受水浴的沖洗,經此處理黑煙、粉塵等污染物經水浴後,有一部分塵粒隨氣體運動,與沖擊水霧並與循環噴淋水相結合,在主體內進一步充分混合作用,此時含塵氣體中的塵粒便被水捕集,塵水徑離心或過濾脫離,因重力經塔壁流入循環池,凈化氣體外排。廢水在循環池沉渣定期清撈、外運

② 填料吸收塔中 為防止壁流效應而設置的裝置是什麼機器

:填料塔是一種常用的氣液傳質設備,通過對傳統填料塔內氣液二相流動行為的研究,提出了一種帶折流擋板的新型填料塔鍺流填料塔。實驗表明,錯流填料塔能更好地消除壁流,改善氣液二相的接觸狀況;錯流填料塔的吸收率明顯大於普通填料塔,在氣液二相流量一定時,吸收率隨著∥D(板間距與塔徑之比)的減小而逐漸增大,當∥D=o.8時,吸收率最大;當∥D<O.8時,隨著氣量的增加,吸收率逐漸減小,僅在小氣速下,吸收率較大,在氣速較大時,由於壓降過大,導致吸收操作無法正常進行填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上,並沿填料表面流下。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,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬於連續接觸式氣液傳質設備,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。
當液體沿填料層向下流動時,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中分布不均,從而使傳質效率下降。因此,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上。
填料塔具有生產能力大,分離效率高,壓降小,持液量小,操作彈性大等優點。
填料塔也有一些不足之處,如填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面,使傳質效率降低;不能直接用於有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。

③ 比較精餾塔冷凝方式(全凝器冷凝和分凝器),它們有何特點和適用場合

精餾塔頂出來的氣相,一般需要用其它冷媒冷疑(如循環水、冷凍水或冷物料),具體是採用全凝器冷凝或分凝器冷凝以及選用何種冷媒,要看被冷凝的氣相溫度高低及氣相組分的沸點高低。

當被冷凝的氣相溫度較高及組分較單一且常溫下為液態時,一般採用全凝器冷凝,用循環水做冷媒。

當被冷凝的氣相溫度較高但組分較多且常溫下有某組分為氣態或易氣化時,一般採用分凝器冷凝,先用循環水做冷媒將氣相中沸點較高的組分冷凝下來,未冷凝氣體再用低溫冷凍水做冷媒冷凝,即所謂分凝器冷凝。

當然,也可以就用低溫冷凍水進行全凝器冷疑。但因冷凍水比循環水成本高,經濟上不合算。

實際生產中,為了節能,當被冷凝的氣相溫度較高時,也可先與其它低溫物料換熱,這樣氣相被部分冷凝,再用循環水冷凝,也是一種分凝方法,可減少循環水用量。低溫物料被預熱,也可減少蒸汽耗量。

(3)氣體分布裝置的作用擴展閱讀:

掌握好物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡是精餾操作的關鍵所在,三個平衡之間相互影響、相互制約。在操作中通常是以控制物料平衡為主,相應調節熱量平衡,最終達到氣液相平衡。

(1)要保持塔底液面穩定平衡,必需穩定:

①進料量和進料溫度;

②塔頂、側線及塔底抽出量;

③塔頂壓力。

(2)要保持穩定的塔頂溫度,必需穩定:

①進料量和進料溫度;

②頂迴流、循環迴流各中段迴流量及溫度;

③塔頂壓力;

④汽提蒸汽量;

⑤原料及迴流不帶水。

只要密切注意塔頂溫度、塔底液面,分析波動原因,及時加以調節,就能掌握塔的三個平衡,保證塔的正常操作。

④ 試例舉幾種啤酒發酵設備,並闡明其特點。

啤酒發酵設備-發酵罐介紹 發酵罐:承擔產物的生產任務。它必須能夠提供微生物生命活動和代謝所要求的條件,並便於操作和控制,保證工藝條件的實現,從而獲得高產。
一個優良的發酵罐裝置和組成
(1)應具有嚴密的結構
(2)良好的液體混合特性
(3)好的傳質相傳熱速率
(4)具有配套而又可靠的檢測,控制儀表啤酒發酵設備-發酵罐發展歷史 第一階段:1900年以前,是現代發酵罐的雛形,它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。
第二階段:1900-1940年,出現了200m3的鋼制發酵罐,在麵包酵母發酵罐中開始使用空氣分布器,機械攪拌開始用在小型的發酵罐中。
第三階段:1940-1960年,機械攪拌,通風,無菌操作和純種培養等一系列技術開始完善,發酵工藝過程的參數檢測和控制方面已出現,耐蒸汽滅菌的在線連續測定的pH電極和溶氧電極,計算機開始進行發酵過程的控制。發酵產品的分離和純化設備逐步實現商品化。
第四階段:1960-1979年,機械攪拌通風發酵罐的容積增大到80-150m3。由於大規模生產單細胞蛋白的需要,又出現了壓力循環和壓力噴射型的發酵罐,它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計算機開始在發酵工業上得到廣泛應用。
第五階段:1979年至今。生物工程和技術的迅猛發展,給發酵工業提出了新的課題。於是,大規模細胞培養發酵罐應運而生,胰島素,干擾素等基因工程的產品走上商品化。啤酒發酵設備-發酵罐的特點 (1)發酵罐與其他工業設備的突出差別是對純種培養的要求之高,幾乎達到十分苛刻的程度。因此,發酵罐的嚴密性,運行的高度可靠性是發酵工業的顯著特點。
(2)現代發酵工業為了獲取更大的經濟利益,發酵罐更加趨向大型化和自動化發展。在發酵罐的自動化方面,作為參數檢測的眼睛如pH電極,溶解氧電極,溶解CO2電極等的在線檢測在國外巳相當成熟。發酵檢測參數還只限於溫度,壓力,空氣流量等一些最常規的參數。啤酒發酵設備-發酵罐的種類發酵工業上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發酵罐外,其它型式的發酵罐如:氣提式發酵罐,壓力循環發酵罐,帶超濾膜的發酵罐等。
典型發酵設備:種子制備設備、主發酵設備、輔助設備(無菌空氣和培養基的制備)、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精製與乾燥設備、流出物回收,利用和處理設備發酵罐工藝操作條件
1。溫度:25~40℃。
2。壓力:0~1kg/cm3(表壓)。
3。滅菌條件;溫度100~140℃,壓力0~3kg/cm3(表壓)。
4。pH:2~11。
5。需氧量:0。05~0。3kmo1/m3·h。
6。通氣量:0。3~2VVM。
7。功率消耗:0。5~4kW/m3。
8。發酵熱量:5000~20000kcal/m3。h。啤酒發酵設備-發酵罐的類型 1。按微生物生長代謝需要分類
好氣:抗生素,酶制劑,酵母,氨基酸,維生素等產品是在好氣發酵罐中進行的;需要強烈的通風攪拌,目的是提高氧在發酵液中的傳質系數。厭氣:丙酮丁醇,酒精,啤酒,乳酸等採用厭氣發酵罐。不需要通氣。
2。按照發酵罐設備特點分類
機械攪拌通風發酵罐:包括循環式,如伍式發酵罐,文氏管發酵罐,以及非循環式的通風式發酵罐和自吸式發酵罐等。非機械攪拌通風發酵罐:包括循環式的氣提式,液提式發酵罐,以及非循環式的排管式和噴射式發酵罐。這兩類發酵罐是採用不同的手段使發酵罐內的氣,固,液三相充分混合,從而滿足微生物生長和產物形成對氧的需求。
3。按容積分類
一般認為500L以下的是實驗室發酵罐;500-5000L是中試發酵罐;5000L以上是生產規模的發酵罐。密閉厭氧發酵罐
對這類發酵罐的要求是:能封閉;能承受一定壓力;有冷卻設備;罐內盡量減少裝置,消滅死角,便於清洗滅菌。
酒精和啤酒都屬於嫌氣發酵產物,其發酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣,因此在設備放大,製造和操作時,都比好氣發酵設備簡單得多。
它的容積常大於50m3,H:Dt=1-2,罐的上,下部都是錐形的。
上部有物料口,冷卻水口,CO2和氣體出口,人孔和壓力表開口等。
溫度控制採用罐內蛇管和罐外壁直接水噴淋相結合,排料管在罐的底部。
一,酒精發酵罐
酵母將糖轉化為酒精高轉化率條件
(1)滿足酵母生長和代謝的必要工藝條件
(2)一定的生化反應時間
(3)及時移走在生化反應過程中將釋放的生物熱
酒精發酵罐的結構要求:滿足工藝要求,有利於發酵熱的排出,從結構上有利於發酵液的排出,有利於設備清洗,維修以及設備製造安裝方便等問題。
啤酒發酵設備-發展趨勢 近年來,啤酒發酵設備向大型,室外,聯合的方向發展,迄今為止,使用的大型發酵罐容量已達1500噸。大型化的目的是:
(1)由於大型化,使啤酒質量均一化;由於啤酒生產的罐數減少,使生產合理化,降低了主要設備的投資。
發酵容器材料的變化。由陶器向木材---水泥----金屬材料演變。現在的啤酒生產,後兩種材料都在使用。我國大多數啤酒發酵容器為內有塗料的鋼筋水泥槽,新建的大型容器一般使用不銹鋼
(2)開放式發酵容器向密閉式轉變。
小規模生產時,一般用開放式,對發酵的管理,泡沫形態的觀察和醪液濃度的測定等比較方便。隨著啤酒生產規模的擴大,發酵容器大型化,並為密閉式。從開放式轉向密閉發酵的最大問題是發酵時被氣泡帶到表面的泡蓋的處理。可用吸取法分離泡蓋。
(3)密閉容器的演變。
原來是在開放式長方形容器上面加弓形蓋子的密閉發酵槽;隨著技術革新過渡到用鋼板,不銹鋼或鋁制的卧式圓筒形發酵罐。後來出現的是立式圓筒體錐底發酵罐。目前使用的大型發酵罐主要是立式罐,如奈坦罐,聯合罐,朝日罐等。由於發酵罐容量的增大,要求清洗設備裝置也有很大的改進,大都採用CIP自動清洗系統。啤酒前,後發酵設備及計算。啤酒發酵設備-前後發酵設備(一)前發酵設備
傳統的前發酵槽均置於發酵室內,發酵槽大部分為開口式。前發酵槽可為鋼板制,常見的採用鋼筋混凝上製成,也有用磚砌,外面抹水泥的發酵槽。形式以長方形或正方形為主。前發酵槽內要塗布一層特殊塗料作為保護層。採用不飽和聚脂樹脂,環氧樹脂或其他特殊塗料較為廣泛,但還未完全符合啤酒低溫發酵的防腐要求。
前發酵槽的底略有傾斜,利於廢水排出離槽底10-15cm處,伸出有嫩啤酒放出管為了維持發酵槽內醪液的低溫,在槽中裝有冷卻蛇管或排管。前發酵槽的冷卻面積,根據經驗,對下面啤酒發酵取每立方米發酵液約為0。2平方米冷卻面積,蛇管內通入0-2度的冰水。注意CO2的排放,防止中毒。
後發酵設備
主要完成嫩啤酒的繼續發酵,並飽和二氧化碳,促進啤酒的穩定,澄清和成熟。
根據工藝要求,貯酒室內要維持比前發酵室更低的溫度,一般要求0-2℃,特殊產品要求達到-2℃左右。後發酵過程殘糖較低,發酵溫和,故槽內一般無須再裝置冷卻蛇管。貯酒室的建築結構和保溫要求,均不能低於前發酵,室內低溫的維持,是借室內冷卻排管或通入冷風循環而得。後發酵槽是金屬的圓筒形密閉容器,有卧式和立式兩種。工廠大多數採用卧式。發酵過程中需飽和CO2,後發酵槽應製成耐壓0。1-0。2MPa表壓的容器。後發酵槽槽身裝有人孔,取樣閥,進出啤酒接管,排出二氧化碳接管,壓縮空氣接管,溫度計,壓力表和安全閥等附屬裝置。後發酵槽的材料,一般用A3鋼板製造,內壁塗以防腐層。貯酒槽全部放置在隔熱的貯酒室內,維持一定的後酵溫度。毗鄰貯酒室外建有絕熱保暖的操作通道,在通道內進行後發酵過程的調節和操作。貯酒室和通道相隔的牆壁上開有一定直徑和數量的玻璃窺察窗,便於觀察後發酵室內部情況。通道內保持常溫,開啟發酵液的管道和閥門都接通到通道里。啤酒發酵設備-新型啤酒發酵設備1。圓筒體錐底發酵耀
圓簡體錐底立式發酵罐(簡稱錐形罐),已廣泛用於上面或下面發酵啤酒生產。錐形罐可單獨用於前發酵或後發酵,還可以將前,後發酵合並在該罐進行(一罐法)。這種設備的優點:在於能縮短發酵時間,而且具有生產上的靈活性,故能適合於生產各種類型啤酒的要求。
設備特點
這種設備一般置於室外。已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內;發酵最旺盛時,使用全部冷卻夾套,維持適宜的發酵溫度。冷媒多採用乙二醇或酒精溶液,也可使用氨(直接蒸發)作冷媒;CO2氣體由罐頂排出。罐身和罐蓋上均裝有人孔,罐頂裝有壓力表,安全閥和玻璃視鏡。在罐底裝有凈化的CO2充氣管。罐身裝有取樣管和溫度計接管。設備外部包紮良好的保溫層,以減少冷量損耗。
優點:
(1)是能耗低,採用的管徑小,生產費用可以降低。
(2)最終沉積在錐底的酵母,可打開錐底閥門,把酵母排出罐外,部分酵母留作下次待用。
影響發酵設備造價的因素
發酵設備大小,形式,操作壓力及所需的冷卻工作負荷。容器的形式主要指其單位容積所需的表面積,以m2/100L表示,這是影響造價的主要因素。2.通用罐
用於多罐法及一罐法生產。因而它適合多方面的需要,故又稱該類型罐為通用罐。
結構:主體是一圓柱體,是由7層1。2m寬的鋼板組成。總的表面積是378m3,總體積765m3。
聯合罐是由帶人孔的薄殼垂直圓柱體,拱形頂及有足夠斜度以除去酵母的錐底所組成。錐底的形式可與浸麥槽的錐底相似。聯合罐的基礎是一鋼筋混凝土圓柱體,其外壁約3m高,20cm厚。基礎圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來確定的。有30個鐵錨均勻地分埋入圓柱體壁中,並與罐焊接。圓柱體與罐底之間填入堅固結實的水泥沙漿,在填充料與罐底之間留25。4cm厚的空心層以絕緣。
3。朝日罐
前發酵和後發酵合一的室外大型發酵罐朝日罐是用4—6mm的不綉鋼板製成的斜底圓柱型發酵罐。其高度與直徑比為1:1-2:1外部設有冷卻夾套,冷卻夾套包圍罐身與罐底。外面用泡沫塑料保溫內部設有帶轉軸的可動排油管,用來排出酒液,並有保持酒液中CO2含量均一的作用。
朝日罐特點
朝日罐與錐形罐具有相同的功能,但生產工藝不同。
(1)利用離心機回收酵母
(2)利用薄板換熱器控制發酵溫度
(3)利用循環泵把發酵液抽出又送回去。
優點:
三種設備互相組合,解決了前,後發酵溫度控制和酵母濃度的控制問題,加速了酵母的成熟。使用酵母離心機分離發酵液的酵母,可以解決酵母沉澱慢的缺點利用凝聚性弱的酵母進行發酵,增加酵母與發酵濃接觸時間,促進發酵液中乙醛和雙乙醯的還原,減少其含量。啤酒發酵設備-啤酒的連續發酵罐種類1。兩個攪拌罐和一個酵母分離罐串聯起來,加入酒花的麥芽汁流加入第一個攪拌罐,經發酵後,成熟啤酒從分離罐中流出。這種流程已達到日產100m2的規模。
2。由數個高度6~9m的塔式發酵罐串聯起來,附加一些酵母分離和啤酒貯藏設備。
還有一個由主發酵塔和一個發酵塔組成,發酵周期40,50小時,連續發酵兩個月,各項經濟指標均優於間歇法。
丙酮—丁醇發酵罐
生產丙酮,丁醇的發酵罐比酒精發酵罐高,罐身需承受高壓,罐壁較厚,用鋼板製成。頂蓋和底部採用球形封頭,罐內表面平整光滑,無內部件,採用表面噴淋冷卻。種子罐採用夾套冷卻。一,機械攪拌發酵罐
機械攪拌發酵罐是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用,使空氣和醪液充分混合促使氧在醪液中溶解,以保證供給微生物生長繁殖,發酵所需要的氧氣。
啤酒發酵設備-發酵罐的結構1,罐體
2,攪拌器和擋板
3,消泡器
4,聯軸器及軸承
5,變速裝置
6,空氣分布裝置
7,軸封
8,冷卻裝置
罐體
由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成,材料為碳鋼或不銹鋼,對於大型發酵罐可用襯不銹鋼板或復合不銹鋼製成,襯里用的不銹鋼板厚為2-3毫米。為了滿足工業要求,在一定壓力下操作,空消或實消,罐為一個受壓容器,通常滅菌的壓力為2。5公斤/厘米2(絕對壓力)。
攪拌器
攪拌器有平葉式,彎葉式,箭葉式三種其作用是打碎氣泡,使氧溶解於醪液中,從攪拌程度來說,以平葉渦輪最為激烈,功率消耗也最大,彎葉次之,箭葉最小。為了拆裝方便,大型攪拌器可做成兩半型,用螺栓聯成整體。
通用發酵罐的攪拌槳類型
(1)通用發酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳,國內採用的大多數是六平葉式,其各部分尺寸比例已規范化。這種攪拌槳具有很大的循環液體輸送量,功率消耗大。因此特別適用於絲狀菌發酵。
(2)船用螺旋攪拌器,它具有比渦輪槳更為強烈的軸向流動,但是氧傳遞效率低。
(3)振動混合器,盡管可以提供較高的氧傳遞效率,但剪切力較低。
(4)多棒攪拌槳,已用於粘稠的絲狀鏈黴菌發酵的發酵罐中。這種攪拌槳具有較好的剪切分散能力和較低的功率消耗,在整個發酵過程中功率變化相對渦輪槳要小的多。
(5)氣體導入式攪拌器,是由一個空心的攪拌槳組成,安裝在空心的攪拌軸上。攪拌槳上至少有一個暴露在液體中的開口。由於攪拌槳轉動,開口處的壓力隨之減少,使導入的氣體沿著攪拌軸向下流動。它適應於低粘度的發酵液。
消泡裝置
消泡方式有兩種:一是加入化學消泡劑消除泡沫,但高濃度的化學消泡劑會對發酵產生抑製作用,故不能添加太多;第二種方式,即機械消泡。機械消泡裝置主要有四種。
一是鋸齒式消泡槳。它安裝於罐內頂部,高出液面的位置,固定在攪拌軸上,隨攪拌軸轉動,不斷將泡沫打破。
二是半封閉式渦輪消泡器,它是由前者發展改進而來,泡沫可直接被渦輪打碎或被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎。
三是離心式消泡器,它們置於發酵罐的頂部,利用高速旋轉產生的離心力將泡沫破碎,液體仍然返回罐內。
第四種是刮板式消泡器,它安裝於發酵罐的排氣口處,泡沫從氣液進口進到高速旋轉的刮板中,刮板轉速為1000—1450rpm,泡沫迅速被打碎,由於離心力作用,液體披甩向殼體壁上,返回罐內,氣體則由汽孔排出。
擋板
擋板的作用是改變液流的方向,由徑向流改為軸向流,促使液體激烈翻動,增加溶解氧。通常擋板寬度取(0。1-0。12)D,裝設4-6塊即可滿足全擋板條件。所謂"全擋板條件"是指在一定轉速下再增加罐內附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求:
D—罐的直徑(mm)
Z—擋板數
W—擋板寬度(mm)
豎立的列管,排管,也可以起擋板作用,故一般具有冷卻列管或排管的發酵罐內不另設擋板。(但冷卻管為盤管時,則應設擋板。)擋板的長度自液面起到罐底為止。擋板與罐壁之間的距離為(1/5~1/9)W,避免形成死角,防止物料與菌體堆積。
聯軸器及軸承
大型發酵罐攪拌軸較長,常分為二至三段,用聯軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯接。常用的聯軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發酵罐可採用法蘭將攪拌軸連接,軸的連接應垂直,中心線對正。為了減少震動,中型發酵罐一般在罐內裝有底軸承,而大型發酵罐裝有中間軸承,底軸承和中間軸承的水平位置應能適當調節。罐內軸承不能加潤滑油,應採用液體潤滑的塑料軸瓦(如石棉酚醛塑料,聚四氟乙烯等)。軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0。4-0。7%,以適應溫度差的變化。罐內軸承接觸處的軸頸極易磨損,尤其是底軸承處的磨損更為嚴重,可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套,用緊固螺釘與軸固定,這樣僅磨損軸套而軸不會磨損,檢修時只要更換軸套就可以了。
變速裝置
試驗罐採用無級變速裝置,發酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動,圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置,其中以三角皮帶變速傳動效率較高,但加工,安裝精度要求高。採用變極電動機作階段變速,即在需氧高峰時採用高轉速,而在不需較高溶解氧的階段適當降低轉速。這樣,發酵產率並不降低,而動力消耗則有所節約。自動化程度較高的發酵罐,採用可控硅變頻裝置,根據溶氧測定儀連續測定發酵液中溶解氧濃度的情況,並按照微生物生長需要的耗氧及發酵情況,隨時自動變更轉速,這種裝置進一步節約了動力消耗,並可相應提高發酵產率,但其裝置頗為復雜。
空氣分布裝置
空氣分布裝置的作用是吹入無菌空氣,並使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環形管等。常用的為單管式,管口對正罐底中央,裝於最低一擋攪拌器下面,管口與罐低的距離約40mm,並且空氣分散效果較好。若距離過大,空氣分散效果較差。該距離可根據溶氧情況適當調整,空氣由分布管噴出上升時,被攪拌器打碎成小氣泡,並與醪液充分混合,增加了氣液傳質效果。通常通風管的空氣流速取20米/秒。為了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底,加速罐底腐蝕,在空氣分布器下部罐底上加焊一塊不銹鋼補強。可延長罐底壽命。通風量在0。02~0。5ml/sec時,氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比。也就是說,噴口直徑越小,氣泡直徑也越小。因而氧的傳質系數也越大。但是生產實際的通風量均超過上述范圍,因此氣泡直徑僅與通風量有關,而與噴口直徑無關。
軸封
軸封的作用:使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封,防止泄露和污染雜菌。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。填料函軸封是由填料箱體,填料底襯套,填料壓蓋和壓緊螺栓待零件構成,使旋轉軸達到密封的效果。安裝在旋轉軸與設備之間的部件,它的作用是阻止工作介質(液體,氣體)沿轉動軸伸出設備之處泄漏冷卻裝置
5M3以下發酵罐一般採用夾套冷卻。大型發酵罐採用列管冷卻(四至八組)。帶夾套的發酵罐罐體壁厚要按外壓計算[即3。5Kg/厘米2(絕對壓力)]夾套內設置螺旋片導板,來增加換熱效果,同時對罐身起加強作用。冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔,最好用不銹鋼製造。啤酒發酵設備-標准通用式發酵罐編輯本段 通用式發酵罐是最廣泛應用的深層好氣培養設備。
在工業生產中,尤其是制葯工業中,使用得最廣泛的就是通用式發酵罐。這種發酵繞既具有機械攪拌裝置,又具有壓縮空氣分布裝置。發酵罐的攪拌軸既可置於發酵罐的頂部,也可置於其底部,其高徑比為2:1-6:19有關的重要因素是氧傳遞效率,功率輸入,混合質量,攪拌槳形式和發酵罐的幾何比例等。
自吸式發酵罐
它與通用發酵罐的主要區別是:①有一個特殊的攪拌器,攪拌器由轉子和定子組成;②沒有通氣管。
具有轉子和定子的攪拌器的吸氣原理:浸在發酵液中的轉子迅速旋轉,液體和空氣在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣。這時,轉子中心處形成負壓,轉子轉速愈大,所造成的負壓也愈大。由於轉子的空膛與大氣相通,發酵罐外的空氣通過過濾器不斷地被吸入,隨即甩向葉輪外緣,再通過異向葉輪使氣液均勻分布甩出。轉子的攪拌,又使氣液在葉輪周圍形成強烈的混合流,空氣泡被粉碎,氣液充分混合。
自吸式發酵罐的攪拌器
①回轉翼片式自吸攪拌器;
②噴射式自吸攪拌器;
③具有轉子和定子的自吸攪拌器。
氣泡塔式發酵罐
塔式發酵罐系一直立長圓筒,筒內安裝孔板,有的還在罐內安裝攪拌器,罐壁四周裝擋板。與分批的機械攪拌發酵罐類似,有的塔頂橫截面擴大,供以降低流速,截留液體夾帶的懸浮物。發酵液和空氣可以並流,也可逆流。
_罐的特點是:罐身高,高徑比為6;土黴素等生產用的設備,高徑比達到7。由於液位高,空氣利用率高,節省空氣約5%,節省動力約30%,但底部存在沉澱現象;溫度高時降溫較難。

現代發酵罐的大型化給STF帶來—系列難以克服的困難。要大於1000kW的機械攪拌;大量的冷卻水和排除熱量;能量的均勻分布;溶解氧,碳源和其它營養與pH控制等。
帶升式發酵罐
帶升式發酵罐也稱為氣流攪拌發酵罐,不用機械攪拌,借通風起到攪拌作用並供給氧氣。
特點:結構簡單,冷卻面積小,無攪拌傳動設備,料液充滿系數大,無須加消泡劑,維修,操作及清洗簡便,節省動力,減少染菌等。
工作原理:外循環氣流攪拌罐是將空氣上升管裝在罐外,下端與罐底連通,管底裝空氣噴嘴,壓縮空氣以250~300m/s高速噴出,與上升管內醪液接觸,由於氣液混合體密度小於罐內醪液,所以在管內上升,管上端與罐身切線相連,液體由切線進入在罐內迴旋下降,形成激烈循環。
液提式發酵罐
液提發酵罐是液體藉助於一個液體泵進行輸送,同時氣體在液體的噴嘴處被吸入發酵罐。
噴嘴是這類發酵罐的一個特殊部件,製造要求精密。
氣提式發酵罐
空氣壓縮機是氣提式發酵罐的重要組成部分,它的效率決定於它的形式。
壓縮氣體通過空氣分布器進入液體後,最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動來分散的,所以氣泡的分散程度決定於功率消耗速率。
(一)噴嘴塔式
這是由一個兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發醉罐,它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。
這種形式的反應器常用於廢水處理,如在一個15000m'的活性污泥池中,安裝56個噴嘴,每天可轉化30000kg的氧。
(二)噴嘴塔循環式
它以兩相噴嘴作為通氣裝置,具有高的液體循環速度。
(三)噴璃循環式
它利用噴嘴的噴射力,吸入氣體,使氣體在罐體內部循環,達到較好的傳氧效果。
的傳氧效果。
(四)噴射通道式
在這種反應器里,液體在細長形的噴嘴裡被加速,使循環液體的位能更有效地轉變成動能。噴嘴最窄處液體的速度最大,而靜壓最低,空氣通過小孔或狹窄處被吸入和分散,在噴嘴處形成的氣泡被向下流動的液體帶到罐的底部。在窄管的終端,氣體向上運動並離開液體排出。
(五)滴流床式
液體在罐頂部被分散,然後向下滴流通過已被固定化的微生物細胞。空氣是在罐底導入並與液體逆向流動。它在好氧廢水處理中有著廣泛的應用。
(六)多級塔循環式
這種罐以多孔盤管或篩孔發作為一級分離器。液休平面由溢流管控制。(七)管道循環式
空氣以3-4m/s的速度導入液體流中,然後通過—個多孔過濾器在
旋風分離器中分離,最後排出系統。這種液流以單向通過泵和流量計。採用這種可以有很高的細胞濃度〔可達t659(乾重細胞)/L和高的氧傳遞速率。然而功率輸入也是相當高的。(八)液體流化床式
近年來,沉化床生化反應器的研究報道很多,它主要應用在3個方面
①酶固定在固體基質上;
②完整細胞固定在固體基質上進行純培養;
③生化流化床廣泛應用於廢水處理過程。

⑤ 常減壓工藝流程

常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個裝置的總稱,因為兩個裝置通常在一起,故稱為常減壓裝置。主要包括三個工序:原油的脫鹽、脫水;常壓蒸餾;減壓蒸餾。以下是我為大家整理的關於常減壓工藝流程,給大家作為參考,歡迎閱讀!

常減壓裝置基本原理

電脫鹽基本原理:

為了脫掉原油中的鹽份,要注入一定數量的新鮮水,使原油中的鹽充分溶解於水中,形成石油與水的乳化液。

在強弱電場與破乳劑的作用下,破壞了乳化液的保護膜,使水滴由小變大,不斷聚合形成較大的水滴,藉助於重力與電場的作用沉降下來與油分離,因為鹽溶於水,所以脫水的過程也就是脫鹽的過程。

常壓蒸餾和減壓蒸餾都屬物理過程,經脫鹽、脫水的混合原料油加熱後在蒸餾塔里,根據其沸點的不同,從塔頂到塔底分成沸點不同的油品,即為餾分,這些餾分油有的經調和、加添加劑後以產品形式出廠,絕大多是作為二次加工裝置的原料,因此,常減壓蒸餾又稱為原油的一次加工。

常減壓裝置主要設備

1、電脫鹽罐 其主要部件為原油分配器與電級板。

原油分配器的作用是使從底部進入的原油通過分配器後能夠均勻地垂直向上流動,目前一般採用低速槽型分配器。

電極板一般有水平和垂直兩種形式。交流電脫鹽罐常採用水平電極板,交直流脫鹽罐則採用垂直電極板。水平電極板往往為兩至三層。

2、防爆高阻抗變壓器 變壓器是電脫鹽設備的關鍵設備。

3、混合設施。 油、水、破乳劑進脫鹽罐前應充分混合,使水和破乳劑在原油中盡量分散到合適的濃度。一般來說,分散細,脫鹽率高;但分散過細時可形成穩定乳化液反而使脫鹽率下降。脫鹽設備多用靜態混合器與可調差壓的混合閥串聯來達到上述目的。

工藝流程:煉油廠多採用二級脫鹽工藝,圖:1-1 所在地址

常壓蒸餾原理:

精餾又稱分餾,它是在精餾塔內同時進行的液體多次部分汽化和汽體多次部分冷凝的過程。

原油之所以能夠利用分餾的方法進行分離,其根本原因在於原油內部的各組分的沸點不同。

在原油加工過程中,把原油加熱到360~370℃左右進入常壓分餾塔,在汽化段進行部分汽化,其中汽油、煤油、輕柴油、重柴油這些較低沸點的餾分優先汽化成為氣體,而蠟油、渣油仍為液體。

減壓蒸餾原理:

液體沸騰必要條件是蒸汽壓必須等於外界壓力。

降低外界壓力就等效於降低液體的沸點。壓力愈小,沸點降的愈低。如果蒸餾過程的壓力低於大氣壓以下進行,這種過程稱為減壓蒸餾。

常減壓裝置的主要設備為: 塔 和 爐。

塔是整個裝置的工藝過程的核心,原油在分餾塔中通過傳質傳熱實現分餾作用,最終將原油分離成不同組分的產品。最常見的常減壓裝置流程為三段氣化流程或稱為“兩爐三塔流程”,常減壓中的塔包括:初餾塔或閃蒸塔、常壓塔、減壓塔。

a、蒸餾塔的結構:

塔體:塔體是由直圓柱型桶體,高度在35~40米左右,材質一般為A3R或16MnR,對於處理高含硫原油的裝置,塔內壁還有不銹鋼襯里。

塔體封頭:一般為橢圓形或半圓形。

塔底支座:塔底支座要求有一定高度,以保證塔底泵有足夠的灌注壓頭。

塔板或填料:是塔內介質接觸的載體,傳質過程的三大要素之一。

開口及管嘴:是將塔體和其它部件連接起來的部件,一般由不同口徑的無縫鋼管加上法蘭和塔體焊接而成。

人孔:是進入塔內安裝檢修和檢查塔內設備狀況之用,一般為直徑450~500的圓型或橢圓型孔。

進料口:由於進料氣速高,流體的沖刷很大,為減小塔體內所受損傷。同時為使氣、液分布和緩沖的作用。進料處一般有較大的空間,以利於氣液充分分離。

液體分布器:使迴流液體在填料上方均勻分布,常減壓裝置應用較多的是管孔式液體分布器和噴淋型液體分布器。

氣體分布器:氣體分布器一般應用在汽提蒸汽入塔處,目的是使蒸汽均勻分布。

破沫網:在減壓塔進料上方,一般都裝有破沫網,破沫網由絲網或其它材料組成,當帶液滴的氣體經過破沫網時,液滴與破沫網相撞,附著在破沫網上的液滴不斷積聚,達到一定體積時下落

集油箱:主要作用是收集液體供抽出或再分配。集油箱將填料分成若干個氣相連續液相分開的簡單塔,它靠外部打入液體建立塔的迴流。

塔底防漏器:為防止塔底液體流出時,產生旋渦將油氣捲入,使泵抽空。塔底裝有防漏器。它還可以阻擋塔內雜質,防止其阻塞管線和進入泵體內。

外部保溫層:一般用集溫溫磚砌成,並用螺絲固定,外包薄鐵皮或鋁皮,保溫層起隔熱和保溫作用。

b、加熱爐:一般為管式加熱爐,其作用為:是利用燃料在爐膛內燃燒時產生的高溫火焰與煙氣作為熱源,加熱爐中高速流動的物料,使其達到後續工藝過程所要求的溫度。

管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統、燃燒及通風系統五部分組成。

通常包括鋼結構、爐管、爐牆、燃燒器、孔類配件等。

輻射室:輻射室是加熱爐進行熱交換的主要場所,其熱負荷佔全爐的70~80%。

輻射室內的爐管,通過火焰或高溫煙氣進行傳熱,以輻射為主,故又稱輻射管。它直接受火焰輻射沖刷,溫度高,所以其材料要具有足夠的高溫強度和高溫化學穩定性。

對流室:對流室是輻射室排出的高溫煙氣進行對流傳熱來加熱物料。煙氣以較高的速度沖刷爐管管壁,進行有效的對流傳熱其熱負荷佔全爐的20~30%。對流室一般布置在輻射室之上,有的單獨放在地面。為了提高傳熱效果,多採用釘頭管和翅片管。

余熱回收系統:余熱回收系統用以回收加熱爐的排煙余熱。

以靠預熱燃燒空氣來回收,使回收的熱量再次返回到爐中

是採用另外的系統回收熱量。前者稱為空氣預熱方式,後者通用水回收稱為廢熱鍋爐方式。

燃燒及通風系統:通風系統的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器,將廢煙氣引出爐子。

它分為自然通風和強制通風兩種方式。前者依靠煙囪本身的抽力,後者使用風機。

過去,絕大多數爐子都採用自然通風方式,煙囪安裝在爐頂。

⑥ 流化床反應器的氣體分布裝置對流化床的直接作用范圍有幾米

所謂流固相是指由一種流體與固體組成的體系,如果流體是氣體那麼這就是氣固體系,流體是液體自然就是液固體系。
流固相過程實際上在化工生產中存在是非常廣泛的,尤其是在精細化工中,涉及到固體物料與產品的情況遠多於大宗化學品合成,因此具有較為重大的意義。在化工過程中涉及氣固過程中的有:氣固催化反應,固體乾燥,固體燃燒等。涉及液固的過程有:固體溶解,液固反應等。
外擴散與內擴散對傳質過程的影響
流固相的傳遞過程主要包含兩個方面:氣體中的熱量與物質擴散到固體表面,固體的熱量或物質脫離固體表面進入氣體中。很自然地,流固相過程強化的原理實際上與氣液過程類似。其思路也是類似的,那就是我們要盡可能增大流體與固體的接觸面積,同時盡可能地增大固體與流體間的比表面積。這里我們舉一個固體乾燥的例子,當固體與氣流接觸的時候,固體顆粒越小乾燥速率越快。氣流經過固體的速度越高,固體乾燥的速度同樣能夠加快。
那麼在工業中我們如何實現這兩點呢,可以說對於流固相過程進行強化的思路比較有限,這主要是減小固體顆粒尺寸這一點在實際操作中不容易實現。破碎固體往往需要較高的能量與復雜的機械,這往往是在流固相接觸設備之外完成的,在設備本體中進行固體破碎的可行性不大。因此我們唯一可以做的就是盡可能加大氣固界面間的擾動。而在這方面實際上工業界已經在做了,那就是流化床。
流態化的原理非常簡單,那就是固體顆粒在氣流中會呈現懸浮狀態,這就是所謂流態化,大家可以稍微一計算一下,為了讓顆粒呈現流態化,那麼氣流的速度就會非常快,同時固體顆粒之間會劇烈地進行撞擊。這樣一來就加大的氣固界面之間的擾動,新成了氣固過程強化的作用。同時由於固體呈現流態化,固體顆粒之間的間距較大,變相增大了氣體與固體的接觸面積。因此以乾燥為例,流化床乾燥的時間會明顯比回轉窯甚至普通窯爐內的乾燥時間短。
此外流態化還有一個優點,那就是氣體有一定熱量攜帶能力,雖然氣體熱容較低,但是流化床中氣量是非常大的,這樣一來就可以及時移除系統的熱量。這一點在化學反應中用途非常大,比較經典的例子就是丙烯腈的合成,這個合成反應固體做催化劑,是一個強放熱的反應。如果採用固定床反應,即使在有冷卻介質的條件下,系統溫度也難以控制會發生飛溫,最後導致催化劑燒壞。因此這種情況下丙烯腈的合成採用的都是流化床反應器。
常用流化床反應器結構形式,主要有反應器本體,氣體分布板,旋風分離器組成,實際操作過程中可以有多種類型衍生,比如說旋風分離器外置等變形。
當然流化床的應用還是有局限性的,首先流化床的設計比較困難,目前除了幾個經典工藝以外,流化床的設計還是比較粗糙的,需要大量的設計經驗,有些又需要在調試中漸漸摸索。因此一般的中小型供應商由於經驗不足,經常導致設備無法形成流化,無法開機,這在很大程度上導致業主為避免技術風險寧可採用傳統的回轉窯等接觸設備。
另外現在流化床在一些特定領域中存在政策風險,流化床的特點就在於氣量大,這在一般乾燥過程中沒有問題,但是如果你乾燥的物料中含有揮發性的有機物,那麼流化床出口的氣體就是工業廢氣,需要嚴格處理,這樣一來就導致了額外的環境處理成本。
另外就是流化床的能耗,首先為了維持反應器內有一定溫度,就必須進行加熱,由於氣體的通過具有冷卻效應導致要對氣體的加熱消耗的熱量遠大於其他窯爐類型。
振動流化床乾燥機,用機械振動輔助流化,優點是設備高度可以降低,操作也比流化床靈活,現在已經是非常常見的設備了。
所以流化床現在的應用情況主要有幾點,強換熱的氣固催化反應,需要氣體帶走熱量。此外還可以進行流化床冷卻。有些反應過程產生的是高溫的粉體,這時候可以通過直接吹氣將粉體冷卻下來,這種情況反而有了一定的用途。在燃燒器方面也有用途,因為燃燒器往往對設備體積有要求,要求設備盡可能小所以在流化床上有點前途。但是在乾燥方面就非常尷尬了,乾燥在很多化工過程中屬於可以湊合的流程,設備打一點,效率低一些對廠家來說影響不大,但是廢氣處理成本以及能耗往往廠家比較關心。因此目前從乾燥角度來說,流化床要代替回轉窯等設備難度還是比較大的。

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