A. 填料塔的内件及其功能作用
填料塔的内件及其功能作用
填料塔的内件主要包括液体分布器、液体再分布器、支承装置、填料压紧装置、除沫装置等,以下是这些内件及其功能作用的详细介绍:
一、液体分布器
液体分布器的主要作用是将液体均匀地分布在填料层上,确保气液两相在填料层中充分接触和传质。常见的液体分布器有槽式液体分布器,包括单级槽式液体分布器和二级槽式液体分布器。
二、液体再分布器
液体再分布器通常设置在填料层的中间或上部,用于收集并重新分布从上层填料流下的液体,确保液体在整个填料层中均匀分布。常见的液体再分布器有遮板式液体收集器、分体式液体收集器、升气管式液体收集器和斜板式液体收集再分布器等。
三、支承装置
支承装置的作用是支承填料以及填料层内液体的重量,同时保证气液两相顺利通过。常用的填料支承装置有栅板型、孔管型、驼峰型等。支承装置的选择主要依据塔径、填料种类及型号、塔体及填料的材质、气液流率等。
作为填料支承装置,需要满足足够的强度和刚度、足够的开孔率、结构上应有利于气液相的均匀分布且不至于产生较大的阻力、结构简单便于加工制造安装和维修以及要有一定的耐腐蚀性等要求。
四、填料压紧装置
填料压紧装置是填料压板自由放置于填料层上端,靠自身重量将填料压紧的一种装置。为防止在上升气流的作用下填料床层发生松动或跳动,保持操作中填料床层为一恒定的固定床,从而必须保持均匀一致的空隙结构,使操作正常、稳定,故需在填料层上方设置填料压紧装置。
填料压紧装置分为填料压板和床层限制板两大类,每类又有不同的型式。填料压板适用于陶瓷、石墨等制成的易发生破碎的散装填料;床层限制板用于金属、塑料等制成的不易发生破碎的散装填料及所有规整填料。
五、气体的进出口装置
填料塔的气体进口装置尽量使气体分散均匀,同时还能防止塔内下流的液体流入气体管路中。常用的办法是使进气管伸至塔的中心线位置,管端为向下的45°切口或向下的缺口。对于直径较大的塔,应采取气体均布措施。
气体的出口装置既要保证气流畅通,又要能除去被气体夹带的液体液雾。目前常用的除雾装置有折板除雾器和丝网除雾器。折板除雾器装置较简单,除雾效果较好;丝网除雾器效率高,可除去直径大于5μm的液滴。
六、液体的出口装置
填料塔的出口装置既能使液体通畅引(排)出外,还要保证形成对塔内气体的液封,并能防止液体夹带气体。常用的液体出口装置可采用水封。设计中塔内外压差较大时,可采用倒U形管密封装置。
七、除沫装置
由于气体在塔顶离开填料塔时,带有大量的液沫和雾滴,为回收这部分液相,经常需要在塔顶设置除沫器。常用的除沫器有折流板式除沫器、旋流板式除沫器和丝网除沫器等。
综上所述,填料塔的内件及其功能作用对于保证填料塔的正常操作和优良的传质性能至关重要。合理地选择和设计塔内件,可以显著提高填料塔的处理效率和运行稳定性。
B. 空分设备分馏塔中主要结构是什么有什么材料
分馏塔作为空分设备的核心部分,其内部结构复杂多样,主要分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内部主要由液体分布器、气体分布器、筛板、溢流堰和降液管等组成,这些结构共同协作,确保液体和气体在塔内的高效分离。液体分布器的作用是均匀地将液体分配到筛板上,而气体分布器则负责气体的均匀分布。筛板作为板式塔的关键部件,其表面分布着许多小孔,气体通过这些小孔向上移动,与液体进行充分的接触和交换,从而实现高效的传质过程。
溢流堰则控制着液体的流动方向,确保液体能够从一个塔板流向下一个塔板。降液管的作用是引导液体从一个塔板流入下一个塔板,同时防止气体逆流。填料塔内部则主要由填料、液体分布器、液体收集再分布器和气体分布器构成。填料是一种形状特殊、表面面积较大的固体材料,其内部有丰富的孔隙,气体通过这些孔隙与液体进行充分的接触和交换,实现高效的传质过程。液体分布器负责将液体均匀地分配到填料表面,而液体收集再分布器则负责将液体收集并重新分布,以保证填料表面的液体均匀分布。
这些结构的选择和设计对分馏塔的性能具有重要影响。在实际应用中,根据不同的分离要求和操作条件,可以选择合适的塔型和内部结构,以达到最佳的分离效果。无论是板式塔还是填料塔,其内部结构的设计都需要综合考虑传质效率、操作稳定性、设备成本和维护方便性等因素,以满足不同应用场景的需求。
在材料选择上,分馏塔的内部结构通常采用不锈钢或铝合金等耐腐蚀、强度高且具有良好加工性能的材料。这些材料能够确保塔内结构在长期运行中保持良好的性能,同时还能有效抵抗腐蚀和磨损,提高设备的使用寿命。
综上所述,分馏塔中的主要结构包括板式塔的液体分布器、气体分布器、筛板、溢流堰和降液管,以及填料塔的填料、液体分布器、液体收集再分布器和气体分布器等。这些结构的设计和材料选择对分馏塔的性能具有重要影响,需要根据具体的应用场景和操作条件进行优化设计。
C. 填料的填料塔
填料塔的作用是起到吸收作用,是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。
以下讲一下填料塔的结构特点:
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。
当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
D. 填料塔的塔内装置
塔内件和填料及塔体共同构成了一个完整的填料塔,塔内件是填料塔的组成部分。塔内件的作用是为了使气液在塔内有更好地接触,以便于发挥填料塔的最大生产能力和最大效率,所以说塔内件设计的好坏直接影响到整个填料塔的操作运行和填料性能的发挥。此外,填料塔的“放大效应”除了填料本身固有的因素之外,塔内件对它的影响也很大。塔内件主要包括以下几个部分:一、液体分布装置二、填料压紧装置三、填料支撑装置四、液体收集再分布及进出料装置五、气体进料及分布装置六、除沫装置