填料塔液體收集及再分布裝置的作用

A. 填料塔的內件及其功能作用

填料塔的內件及其功能作用

填料塔的內件主要包括液體分布器、液體再分布器、支承裝置、填料壓緊裝置、除沫裝置等，以下是這些內件及其功能作用的詳細介紹：

一、液體分布器

液體分布器的主要作用是將液體均勻地分布在填料層上，確保氣液兩相在填料層中充分接觸和傳質。常見的液體分布器有槽式液體分布器，包括單級槽式液體分布器和二級槽式液體分布器。

• 單級槽式液體分布器：結構緊湊，槽與槽之間相互連通，能保持所有槽處於同一水平液面，從而易於達到液體分布均勻。常用於塔徑小於1m的塔中。
• 二級槽式液體分布器：由主槽（一級槽）和分槽（二級槽）組成，主槽置於分槽之上。來流液體直接進入一級槽中，再按比例分配到各個二級槽中。結構簡單，易於從人孔中入塔進行組裝；升氣通道均勻，自由截面積大。但占塔的空間比較大，且各個二級槽液位不易達到完全一致，一般多用於塔徑大於1m的塔中。

二、液體再分布器

液體再分布器通常設置在填料層的中間或上部，用於收集並重新分布從上層填料流下的液體，確保液體在整個填料層中均勻分布。常見的液體再分布器有遮板式液體收集器、分體式液體收集器、升氣管式液體收集器和斜板式液體收集再分布器等。

• 遮板式液體收集器：收集液體的同時可以液相采出，一般置於填料層下面，能將液體全部收集。但集液板單項排列，斜板將氣相導向塔壁，氣體分布不均；環形集液槽佔用較大塔截面，導致局部阻力較大，增大了全塔壓降。一般適用於法蘭連接的小直徑塔中。
• 分體式液體收集器：包括單流式和雙流式，遮液板通過連接板固定於焊接在塔體的環槽上，為了方便從人孔出入，遮液板三片製成一體，進塔後再組裝。對於塔徑大於2.5m或者大液量的塔，可製成雙流式結構。
• 升氣管式液體收集器：結構類似於槽盤式氣液分布器，升氣管上端設有一擋液板，防止液體從升氣管落下。與遮板式液體收集器相比較，其阻力較大，但氣體分布的均勻性更好。
• 斜板式液體收集再分布器：將槽式液體分布器與液體收集器相結合為一體，除了具有槽式液體分布器的優點外，在用於液體收集再分布時，還可以節省塔內空間，非常適用於小直徑塔器。

三、支承裝置

支承裝置的作用是支承填料以及填料層內液體的重量，同時保證氣液兩相順利通過。常用的填料支承裝置有柵板型、孔管型、駝峰型等。支承裝置的選擇主要依據塔徑、填料種類及型號、塔體及填料的材質、氣液流率等。

作為填料支承裝置，需要滿足足夠的強度和剛度、足夠的開孔率、結構上應有利於氣液相的均勻分布且不至於產生較大的阻力、結構簡單便於加工製造安裝和維修以及要有一定的耐腐蝕性等要求。

四、填料壓緊裝置

填料壓緊裝置是填料壓板自由放置於填料層上端，靠自身重量將填料壓緊的一種裝置。為防止在上升氣流的作用下填料床層發生松動或跳動，保持操作中填料床層為一恆定的固定床，從而必須保持均勻一致的空隙結構，使操作正常、穩定，故需在填料層上方設置填料壓緊裝置。

填料壓緊裝置分為填料壓板和床層限制板兩大類，每類又有不同的型式。填料壓板適用於陶瓷、石墨等製成的易發生破碎的散裝填料；床層限制板用於金屬、塑料等製成的不易發生破碎的散裝填料及所有規整填料。

五、氣體的進出口裝置

填料塔的氣體進口裝置盡量使氣體分散均勻，同時還能防止塔內下流的液體流入氣體管路中。常用的辦法是使進氣管伸至塔的中心線位置，管端為向下的45°切口或向下的缺口。對於直徑較大的塔，應採取氣體均布措施。

氣體的出口裝置既要保證氣流暢通，又要能除去被氣體夾帶的液體液霧。目前常用的除霧裝置有折板除霧器和絲網除霧器。折板除霧器裝置較簡單，除霧效果較好；絲網除霧器效率高，可除去直徑大於5μm的液滴。

六、液體的出口裝置

填料塔的出口裝置既能使液體通暢引（排）出外，還要保證形成對塔內氣體的液封，並能防止液體夾帶氣體。常用的液體出口裝置可採用水封。設計中塔內外壓差較大時，可採用倒U形管密封裝置。

七、除沫裝置

由於氣體在塔頂離開填料塔時，帶有大量的液沫和霧滴，為回收這部分液相，經常需要在塔頂設置除沫器。常用的除沫器有折流板式除沫器、旋流板式除沫器和絲網除沫器等。

• 折流板式除沫器：利用慣性使液滴得以分離的裝置，一般在小塔中使用。
• 旋流板式除沫器：由幾塊固定的旋流板片組成，氣體通過時產生旋轉運動，造成一個離心力場，液滴在離心力作用下向塔壁運動實現了氣液分離。適用於大塔徑凈化要求高的場合。
• 絲網除沫器：由金屬絲捲成高度為100-150mm的盤狀使用，安裝方式多種多樣。氣體通過除霧沫器的壓強降約為120-250Kpa，絲網除沫器的直徑由氣體通過絲網的最大氣速決定。

綜上所述，填料塔的內件及其功能作用對於保證填料塔的正常操作和優良的傳質性能至關重要。合理地選擇和設計塔內件，可以顯著提高填料塔的處理效率和運行穩定性。

B. 空分設備分餾塔中主要結構是什麼有什麼材料

分餾塔作為空分設備的核心部分，其內部結構復雜多樣，主要分為板式塔與填料塔兩大類。板式塔內部主要由液體分布器、氣體分布器、篩板、溢流堰和降液管等組成，這些結構共同協作，確保液體和氣體在塔內的高效分離。液體分布器的作用是均勻地將液體分配到篩板上，而氣體分布器則負責氣體的均勻分布。篩板作為板式塔的關鍵部件，其表面分布著許多小孔，氣體通過這些小孔向上移動，與液體進行充分的接觸和交換，從而實現高效的傳質過程。

溢流堰則控制著液體的流動方向，確保液體能夠從一個塔板流向下一個塔板。降液管的作用是引導液體從一個塔板流入下一個塔板，同時防止氣體逆流。填料塔內部則主要由填料、液體分布器、液體收集再分布器和氣體分布器構成。填料是一種形狀特殊、表面面積較大的固體材料，其內部有豐富的孔隙，氣體通過這些孔隙與液體進行充分的接觸和交換，實現高效的傳質過程。液體分布器負責將液體均勻地分配到填料表面，而液體收集再分布器則負責將液體收集並重新分布，以保證填料表面的液體均勻分布。

這些結構的選擇和設計對分餾塔的性能具有重要影響。在實際應用中，根據不同的分離要求和操作條件，可以選擇合適的塔型和內部結構，以達到最佳的分離效果。無論是板式塔還是填料塔，其內部結構的設計都需要綜合考慮傳質效率、操作穩定性、設備成本和維護方便性等因素，以滿足不同應用場景的需求。

在材料選擇上，分餾塔的內部結構通常採用不銹鋼或鋁合金等耐腐蝕、強度高且具有良好加工性能的材料。這些材料能夠確保塔內結構在長期運行中保持良好的性能，同時還能有效抵抗腐蝕和磨損，提高設備的使用壽命。

綜上所述，分餾塔中的主要結構包括板式塔的液體分布器、氣體分布器、篩板、溢流堰和降液管，以及填料塔的填料、液體分布器、液體收集再分布器和氣體分布器等。這些結構的設計和材料選擇對分餾塔的性能具有重要影響，需要根據具體的應用場景和操作條件進行優化設計。

C. 填料的填料塔

填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和煉油生產中最重要的設備之一。
以下講一下填料塔的結構特點：
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。

D. 填料塔的塔內裝置

塔內件和填料及塔體共同構成了一個完整的填料塔，塔內件是填料塔的組成部分。塔內件的作用是為了使氣液在塔內有更好地接觸，以便於發揮填料塔的最大生產能力和最大效率，所以說塔內件設計的好壞直接影響到整個填料塔的操作運行和填料性能的發揮。此外，填料塔的「放大效應」除了填料本身固有的因素之外，塔內件對它的影響也很大。塔內件主要包括以下幾個部分：一、液體分布裝置二、填料壓緊裝置三、填料支撐裝置四、液體收集再分布及進出料裝置五、氣體進料及分布裝置六、除沫裝置