塔设备的分类、作用、构造及常用材料解析

塔设备的分类、作用、构造及常用材料解析

二、塔设备的分类及作用 1、分类：按操作压力可分为：压力塔、常压塔和减压塔。按功能可分为：蒸馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔。按相间接触面形成方式可分为流动过程中具有固定相界面的塔和形成相界面的塔。按塔内件结构可分为板式塔和填料塔。最常用的分类是按塔内件结构分类。 二、各种塔设备的作用 三、塔设备的结构及常用材料 塔设备的结构，无论是填料塔还是板式塔，从设计角度看，其基本结构可归纳为以下几点： （1）塔体，包括筒体、端盖及法兰连接等； （2）内件，指塔板或填料及其支承装置； (3)支撑，一般为裙座支撑 (4)附件，包括进料、进出料管道，各种仪表管道，液体和气体分布装置，以及塔外的爬梯、平台、保温层等。 第二节 了解填料塔 1、填料塔的基本知识 塔体：一般为圆柱形，可用金属、塑料或陶瓷制成。金属筒体内壁常衬有防腐材料。 填料：大致可分为散装填料和规整填料两大类，是进行传热、传质的场所。 塔内件：包括填料支撑与压紧装置、液体和气体分布器、液体再分布器和气体除雾器等。 工作原理：液体经塔顶喷淋装置均匀分布在填料上，并在重力作用下沿填料表面由上而下流动，在压力差作用下与穿过填料缝隙的气体接触，产生传热、传质

填料塔的优缺点2、常见填料种类及性质散装填料在塔内可随机堆放，也可整体砌筑。规整填料规整填料一般由重叠的波纹金属网或多孔板制成，使用时根据填料塔的结构尺寸，堆砌成圆筒状整体置于塔内或分成几块在塔内组装成圆筒状。优点：空隙大，生产能力大，压降小。流道规则，液体只要最初分布均匀，则在整个塔内也是分布均匀的。因此规整填料几乎没有放大效应，通常具有很高的传质效率。缺点：成本高，易堵塞、难清洗，所以一般在工业上用于分离困难或分离要求很高的场合。 3.填料的选择与安装4.填料塔内部构件及辅助设备第八章了解塔设备了解塔设备相关知识第一节了解填料塔第二节了解板塔第三节第一节3.塔设备的一般构造及常用材料2.塔设备的分类及作用1.了解塔设备在化工生产中的作用、现状及要求功能要求发展现状塔是化工生产中能使气液或夜液两相紧密接触，达到相间传质、传热目的的设备。它除满足工艺要求外，还需满足以下几点：①气液处理能力大，接触充分②操作弹性大③结构简单可靠，制造安装方便，成本低④不易堵塞，操作、调整和维修方便。我国常用的板塔有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和蛇形塔等。 国外加强了筛板塔的研究工作，提出了斜孔塔、浮射喷射塔等新型塔型。

1.化工生产中塔设备的作用、发展现状及要求板式塔溶剂气体溶剂填料塔气体蒸馏塔吸收塔反应塔解吸塔萃取塔干燥塔1.将吸收剂中吸收的气体放出，得到高纯气体2.另一方面吸收剂将吸收的气体放出，返回吸收塔循环使用，节省运行费用解吸塔的作用是向待处理的液体混合物中加入萃取剂，液体混合物中的组分在萃取剂中的溶解度不同，需要分离的组分溶解在萃取剂中，其余组分不溶，使得混合物中混合气体充分接触，最终达到气液两相分离的目的。 蒸馏塔的作用是使气体混合物与液体吸收剂充分接触，溶解度大的组分溶解在液体中，溶解度小的组分留在气相中，从而实现气体混合物的分离。吸收塔的作用是通过反应塔内部的构件使气液相、液液相充分接触，进行传质、传热。反应塔的作用是将料液在热风中喷成细雾，气液相接触面积大，液滴在很短的时间内干燥成粉末。干燥塔的作用是填料的材质往往只从制造、成型性能等方面考虑，因此可用多种材料制成同一种形式的填料，以满足不同场合的需要。例如拉西环最初是用陶瓷制成的，后来又出现了用钢或聚丙烯塑料制成的拉西环。 丝网填料除采用各种金属丝网外，还可采用尼龙、塑料凳等编织而成，设备内部零件材质选择更为广泛。

例如板塔中的塔盘、浮阀、泡罩等气液接触部件，由于结构复杂，安装工艺和使用要求高，因此主要采用钢制材料制作，另可用其它材料（如陶瓷、铸铁等）作为辅助材料。塔设备一般置于室外，塔体为无框架自立式，故多采用钢制材料制作。蒸馏塔、干燥塔等。1 设备材料 设备名称 序号 填料塔基本知识 填料的种类及性能 填料的选择与安装 填料塔内构件及辅助设备 1 2 3 4 7 6 5 3 4 2 1 液体 气体 8 规则填料 塑料丝网波纹填料 散装填料 塑料球环填料 优点 它具有结构简单、成本低、制造容易、易处理腐蚀性物料、气液接触效果好、压力降小等优点，在处理易产生泡沫的物料和用于真空操作时有独特的优势。 缺点：体积大、重量重、传质效率差、不宜处理脏液体及含尘气体、操作稳定性差、填料易堵塞、易发生沟流现象。但近年来由于填料的不断改进，开发出新型、高效、高负荷填料，不但提高了塔的吞吐能力和传质效率，而且改善了沟流现象，又保留了原有的优点，因此填料塔在许多大型气液操作中得到推广。。拉西环1球环2阶梯环l3金属鞍环丝网波纹填料5结构简单，价格低廉，使用经验丰富。

但阻力大，通量小，传质效率低。特点：由于开小窗，使液体分散增加，内部表面速率增大，阻力减小，通量增大，提高传质效率。环高度减小，填料颗粒间空隙增大，阻力减小，改善液体分布，促进液膜更新。具有通过能力大，压力减小，滞液量小，体积重量轻，填料层结构均匀等优点。结构致密，比表面积大，流体阻力小，流体分布均匀，传质效果好。拉西环、球环、阶梯环、弧形鞍形填料、矩形鞍形填料、丝网波纹填料比表面积大，孔隙率高。填料选择原则：填料的比表面积越大，它提供的气液传质面积越大，对吸收越有利。 因此应选择比表面积大、润湿性能强的填料。有利于液体分离的填料应具有适当的填料尺寸和堆砌密度。足够的机械强度和化学稳定性。填料的孔隙率高时，空气流动阻力小，气体可通过的容量大，气液接触机会多，有利于吸收。同时，填料层重量轻，对支撑板的要求低。对于同一类型的填料，填料的堆砌数量多，比表面积大，孔隙率小，气体流动阻力大。为防止填料在堆砌过程中被压坏，要求填料有足够的机械强度；对气体和液体还必须具有良好的化学稳定性。填料的安装。填料在塔内的堆砌形式有整体堆砌和随机堆砌。 整体堆垛的主要类型有各种组合填料，如实心波纹板、波纹网、平行板等，也有几何尺寸较大的颗粒填料的整体堆垛。

较小的填料一般是随机堆放的，是一种容易装料的不规则堆放，但形成的填料层阻力较大，容易造成装填密度不均匀，甚至金属填料变形、陶瓷堆压溃，导致气液分布不均匀，降低分离效率。支撑装置的作用是支撑塔内的填料层，对装置的要求是：1、应有足够的强度和刚度。2、应有大于填料层孔隙率的开孔率，防止此处泛液，进而导致整个填料层泛液。3、结构应合理，利于气液两相均匀分布，阻力小，拆装方便。液体分布器若喷洒不好，就不能均匀分布在填料表面，甚至产生沟流，严重降低填料表面的有效利用率。常用的液体分布器有：1、穿孔管。 2.提升管筛板式。3.提升管溢流管。4.溢流槽。液体再分布器的作用是将流到塔壁附近的液体重新排出，并引导到中心区域。当填料层较高时，应分段安装，各段之间应安装液体再分布器。更完善的设备可以做成像提升管筛板那样的液体分布器，在每个提升管开口上加一个帽形盖，以防止液体从上层填料层底部落下，进入提升管。填料支撑装置填料塔填料塔设备内部部件及辅助设备