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文檔簡介

1、4.2塔器分類 1)、板式塔可根據(jù)氣液操作狀態(tài)分為鼓泡式塔板,如泡帽、浮閥、篩板等塔板及 噴射式塔,如舌形、網(wǎng)孔等塔板。又可根據(jù)有沒有降液管分為溢流式 塔板(泡帽等)和穿流式塔板(穿流式篩板和穿流式柵板等)。2)、填料塔根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分為亂堆填料(鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、環(huán)矩鞍等顆粒填料) 及規(guī)則填料(網(wǎng)波紋填料、板波紋填料、格柵填料)2、塔器的發(fā)展 表-1常用塔板的發(fā)展及技術(shù)特點序號塔板名稱開發(fā)年代開發(fā)者主要技術(shù)特點1泡帽塔板1813Cellier1.塔板效率咼;2.在較寬范圍內(nèi)保持咼效率;3.生產(chǎn)能力 較大;4.液氣比范圍大;5.操作彈性較大2篩板塔板18321.結(jié)構(gòu)簡單,制造費用僅為泡帽塔板的20

2、%50%; 2.塔 板效率比泡帽塔板高15%; 3.處理能力比泡帽塔板增加 12%; 4.壓降比泡帽塔板低30%。3 :槽形泡帽塔板結(jié)構(gòu)簡單,造價為泡帽塔板的80%4S形塔板1950美國索利尼 煤油公司1.板效率比泡帽塔板高10%; 2.生產(chǎn)能力比泡帽塔板大 10%20%; 3.操作彈性約為68,比泡帽塔板大5浮閥塔板1951美國格里奇公司1.操作彈性大,為59; 2.塔板效率咼,比泡帽塔板咼 10 %15 % ;3.處理能力大,比泡帽塔板高20 % 40% ;4.壓降小,每層塔板約(34) x136Pa;5.結(jié)構(gòu)簡單 造價低,約為泡帽塔板的60%80%6舌形塔板1957美國埃索公 司1.生產(chǎn)

3、能力大,比泡帽塔板大10%35% ;2.結(jié)構(gòu)簡單, 造價僅為泡帽塔板的一半;3.壓降較低;4.操作彈性不大, 約為247浮動舌形 塔板1966蘭州機械所 洛陽研究所1.壓降低,特別適合于減壓塔;2.處理能力與舌形相當,而 操作彈性大;3.塔板效率咼8網(wǎng)孔塔板1978上?;ぴ?撫順石油二廠1.壓降低于舌形塔板,特別適用于減壓塔;2.塔板效率與 舌形塔板相當;3.操作彈性24;4.塔板重量輕9T形排列 條閥塔板1979蘭州石油機 械研究所1.處理能力比F1型浮閥高20%以上;2.塔板的泄漏、壓 降、效率與F1型浮閥相當10HTV船形 浮閥塔板1982石油大學1.處理能力比F1型浮閥高20%以上;

4、2.塔板效率比F1 型浮閥高5%左右;3.塔板壓降與F1型浮閥相當11順排條閥 塔板1984洛陽石化工 程公司1.塔板壓降比F1型浮閥低200Pa;2.處理能力比F1型浮 閥高20% ;3.塔板效率F1型浮閥高15% ;4.操作彈性為 F1型浮閥的1.1倍表-1常用填料的發(fā)展及技術(shù)特點序號塔板名稱開發(fā)年代開發(fā)者主要技術(shù)特點1拉西環(huán)1914F.Raschig1.結(jié)構(gòu)簡單;2.能力低;3.壓降大;4.為最早,已不常用:2鮑爾環(huán)1948德國BASF公司1.能力較拉西環(huán)增大50%;2.壓降為拉西環(huán)的1/2;3.相對 效率較拉西環(huán)提咼30%3階梯環(huán)1969 1972英國傳質(zhì) 公司1.通量較鮑爾環(huán)提高 1

5、0 %20 % ;2.壓降較鮑爾環(huán)降低3040 % ;3.傳質(zhì)系數(shù)比鮑爾環(huán)高510%;4.操作彈性大.L/V可在500.05范圍內(nèi)進行操作4金屬英特洛克斯1976 1978美國諾頓 公司1.較塔板提高處理能力30%;2.效率高,較塔板可增加理論板數(shù)60% ;3.性能與階梯環(huán)相當5格柵填料60年代美國格里 奇公司1.壓降低,是50#英特洛克斯的50% ;2.處理能力比50# 英特洛克斯的30% ;3.抗堵塞,特別適宜于減壓塔.洗滌 及除塵操作6板波紋填 料70年代瑞士蘇爾 壽公司1.負荷能力大,常用的板波紋填料的F因子為1.83;2. 傳質(zhì)效率咼,每米理論板數(shù)1.24.5塊;3.阻力小,每理 論

6、板壓降為55164Pa3、塔器內(nèi)件的選擇原則對填料塔與板式塔應用的選擇,應根據(jù)生產(chǎn)工藝條件,如系統(tǒng)的物性、 操作條件、操作方式,以及技術(shù)經(jīng)濟性能等綜合考慮。一般情況下應 考慮如下方面1) 對于腐蝕性物系,通常選用填料塔。因為填料可以選用耐腐蝕 性能好的非金屬材料,比板式塔便于處理。2) 對于易起泡物系,選用填料塔更適合。因填料對泡沫有限制和 破碎作用。而采用板式塔則容易產(chǎn)生物沫夾帶,以致淹塔。3) 對于處理易聚合或含固體顆粒的物料,易采用板式塔。這樣不 易堵塞及便于清洗。4) 對于熱敏性的物系,宜采用填料塔。因為填料塔的滯液量比板 式塔少,物料在塔內(nèi)的停留時間短。再者,處理熱敏性物系要 在高真

7、空下進行,填料塔的壓降比板式塔低,所以更適宜真空 操作。5) 對于在分離過程中有明顯吸熱或放熱效應的物系,宜采用板式 塔。因為板式塔滯液量大,便于在塔板上安置加熱或冷卻蛇管。 而填料塔因涉及液體均布問題,而使結(jié)構(gòu)復雜化。6) 對于有多個進料及側(cè)線出料的塔器,宜采用板式塔。7) 對于高粘性物料的分離,宜采用填料塔。因為高粘性物料在板 式塔中傳質(zhì)的效率太低。8) 對于處理量或負荷波動較大的場合,板式塔優(yōu)于填料塔。因液 體量過小,會造成填料層中液體分布不均勻,填料表面未充分 潤濕,影響塔的效率。而當液體負荷過大時,則容易產(chǎn)生液流。 但設計良好的板式塔,則具有較大的操作彈性。9) 對于中、小規(guī)模的塔器

8、,和塔徑小于600mn時,宜選用填料塔, 這樣節(jié)省費用。10) 新型填料一般比塔板的通量大、效率高,因此在完成相同分離 任務時,可以采用比較小的塔徑和更低的塔高。4、常用塔板的型式及主要技術(shù)指標和要求表-3常用塔板的型式及主要技術(shù)指標序 號塔板型式相對氣相負荷效率,%(85%最大負荷時)操作 彈性壓降,Pa(85%最大負荷時)相對 造價重量(kg/m2)1泡帽塔板18045441784190 1402篩板塔板1.3:80232944900.730 403槽形泡帽塔板0.860 70344908340.880 1404S形塔板1.280 90454417840.640 705浮閥塔板1.3:80

9、584415880.740 706舌形塔板1.358034.53926860.750 807浮動舌形塔板1.35:80583906800.740 708網(wǎng)孔塔板1.3580243906809T形排列條閥塔板1.68094405900.740 7010HTV船閥塔板1.6;80 8594405900.6540 7011順排條閥塔板1.680 8595900.640 705、常用填料的型式及主要技術(shù)指標表4金屬鮑爾環(huán)填料的幾何特性(干裝)公稱尺寸外徑X高X厚DxHxSmm堆積個數(shù)n -3 m堆積重度* 丫 p3 kg/m比表面積am/m3空隙率£%干填料因子 a/ & 31 m5

10、050x50x16500395112.30.9491313838x38x0.8130003651290.9451532525x25x0.8559004272190.934269堆積重度丫 p僅對碳鋼和不銹鋼適用表-5金屬階梯環(huán)填料幾何特性(干裝)公稱尺寸外徑X高X厚DxHxSmm堆積個數(shù)nm3堆積重度* 丫 pkg/m3比表面積anVm3空隙率£%干填料因子 a/ £ 31m5050x28x111600400109.20.95127.43838x19x0.831890475.5154.30.94185.82525x12.5x0.8971604392200.93273.5堆積

11、重度丫 p僅對碳鋼和不銹鋼適用表-6格柵填料的幾何特性尺寸板厚堆積重度* 丫 p比表面積a空隙率&mmxmmmmkg/m3m/m3%60X572272.240.6698.2格柵填料是一種高能力、低壓降規(guī)則填料。每層格柵高60mm在安裝時相鄰層格柵交錯一定角度,一般為 30°、45°、60° 90°四種。 格柵常用于煉油廠減壓塔,可單獨使用于洗滌段,也可與其他填料組成混合床層,用于傳熱段和傳質(zhì)段。6、金屬板波紋填料是一種規(guī)則填料,由于其表面強化的方法不同,也使性能有所差異, 目前表面強化的方法主要有三種: 表面壓制成規(guī)則的條型紋路;表面 壓有穿透的微孔(0.4mm ;波紋板是用拉軋成網(wǎng)狀的金屬薄板制造。 表-7金屬板波紋填料特性型號比表面積anVm3空隙率£

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