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工業(yè)上,評(píng)價(jià)塔器設(shè)備的件能指標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面:①生產(chǎn)能力;⑦分離效率;③塔壓降;④操作彈性:⑤結(jié)構(gòu)、制造及造價(jià)等。
1.生產(chǎn)能力——單位塔截面積上,填料塔的生產(chǎn)能力一般均高十倍板式塔。
2.分離效率——研究表明,在常壓和低壓(壓力小于0.3MPa)操作下,填料塔的分離效率明顯優(yōu)于板式塔,在高壓操作下.板式塔約分離效率略優(yōu)于填料塔。
3.壓力降——通常,板式塔的壓降高于填料塔5倍左右。壓降低不僅能降低操作費(fèi)用,節(jié)約能耗,對(duì)于精餾過程、可使塔釜溫度降低,有利于熱敏物系的分離。
4.操作彈性—— 一般來說,填料本身對(duì)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(jì),特別足液體分布器的設(shè)計(jì),因而可根據(jù)實(shí)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。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。
5.結(jié)構(gòu)、制造及造價(jià)等—— 一般來說,填料塔的結(jié)構(gòu)較板式塔簡(jiǎn)單,故制造投修也較為方便,但填料塔的造價(jià)通常高于板式塔。 應(yīng)于指出,填料塔的持液量小于板式塔,持液量大,可使塔的操作平穩(wěn),不易引起產(chǎn)品的迅速,故板式塔較填料塔更易于操作。板式塔容易實(shí)現(xiàn)側(cè)線進(jìn)料和出料,填料塔對(duì)側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜情況不太適合。再者,處理熱敏性物系要在高真空下進(jìn)行,填料塔的壓降比板式塔低,所以更適宜真空操作。對(duì)于比表面積較大的局性能填料,填料層存易堵塞,故填料塔不其直接處理有懸浮物或容易聚合的物料。
篩板塔盤是在塔盤板上鉆許多小孔,工作 時(shí)液體從上層塔盤經(jīng)降液管流下,橫向流過 塔盤進(jìn)入本層塔盤降液管流入下一層塔盤; 氣體則自下而上穿過篩孔,分散成氣泡,穿 過篩板上的液層,在此過程中進(jìn)行相際間傳 質(zhì)、傳熱。 篩孔塔板即篩板出現(xiàn)也較早(1830年), 是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的一種板型。篩板塔約于1832年 開始用于工業(yè)生產(chǎn)。 篩板塔與泡罩塔的相同點(diǎn):都有降液管, 塔板上都鉆有若干小圓孔 。浮舌塔板為使舌形塔板適應(yīng)低負(fù)荷生產(chǎn),提高操作彈性,研制出了可變氣道截面(類似于浮閥塔板)的浮舌塔板。 篩板塔與泡罩塔的不同點(diǎn):取 消了泡罩與 升氣管而直接在板上開很多小直徑的篩孔。
塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中重要的設(shè)備之一。它可使氣(或汽)液和液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸,達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。
可在塔設(shè)備中完成的常見的單元操作有:精餾、吸收、解吸和萃取等。此外,工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥,以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。
1、精餾塔:精餾主要是利用混合物中各組分的揮發(fā)度不同而進(jìn)行分離。
2、吸收塔、解吸塔:利用混合氣中各組分在溶液中溶解度的不同,通過吸收液體來分離氣體的工藝操作稱為吸收;將吸收液通過加熱等方法使溶解于其中的氣體釋放出來的過程稱為解吸
3、萃取塔 :利用混合液中各組分在萃取刑中溶解度的不同,將它們分離,這種方法稱為萃取(也稱為抽提)。實(shí)現(xiàn)萃取操作的塔設(shè)備稱為萃取塔。
4、洗滌塔:用水除去氣體中無用的成分或固體塵粒的過程稱為水洗,這樣的塔設(shè)備稱為洗滌塔。
5、反應(yīng)塔: 反應(yīng)即混合物在一定的溫度、壓力等條件下生成新物質(zhì)的過程。
6、再生塔:再生的過程是混合物經(jīng)蒸汽傳質(zhì)、汽提而使溶液解吸再生的過程
7、干燥塔:固體物料的干燥包括兩個(gè)基本過程,首先是對(duì)固體加熱以使?jié)穹謿饣膫鳠徇^程,然后是氣化后的濕分蒸氣分壓較大而擴(kuò)散進(jìn)入氣相的傳質(zhì)過程,而濕分從固體物料內(nèi)部借擴(kuò)散等的作用而源源不斷地輸送到達(dá)固體表面,則是一個(gè)物料內(nèi)部的傳質(zhì)過程。