填料塔基础知识.doc

塔设备概述$ G4 u E8 C u. P2 t5 q r s% n# [5 d% j3 E3 }9 C塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液和液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。 D* Y: |7 h) P. h$ G3 T) }- G??a- Z这些过程都是在一定的压力、温度、流量等工艺条件下，在一定的设备内完成的。由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备；从外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒形容器，且长径比较大，形如“塔”，故习惯上称其为塔设备。按塔的内件构成结构分为板式塔和填料塔: f8 ~% \+ g??b; c?????????????????????????逐级接触式：板式塔0 ^) v0 W: e q l9 m; W G2 j! y8 N0 E9 ~6 j) r3 |: \????????????????微分接触式：填料塔. f, X+ a1 U/ W7 Z, Z5 k??X4 W4 p1 p A z, ~9 { L??d7 Z( S E, G9 Y D3 j2 r* k% b一般构造9 J% D7 `( H: F（1）板式塔. |6 l3 T F2 T% K1 S+ h6 J+ B1 b, `1 }5 U在板式塔中装有一定数量的塔盘，液体借自身的重量自上而下沉向塔底(在塔盘板上沿塔径横向流动)，气体靠压差自下而上以鼓泡的形式穿过塔盘上的液层升向塔顶。在每层塔盘上气、液两相密切接触，进行传质，使两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。. M. F??N n# B/ _6 M+ V F（2）填料塔1 g7 E7 W3 B( T, x6 Y??D1 B \% g* |, L2 Q; i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，填料以乱堆或规整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。4 t* _2 X???7 o2 E6 i( _. h??Z4 y3 J( n- n+ l% j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。9 t( D6 K% v% R y6 i5 I6 L( Q 塔型选择 h, z5 |: j+ o 7 M# Y+ G. L% I: j8 d1 u/ [( z. W9 N5 ^作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气液两相能充分接触，以获得较高的传质效率，除了应满足工艺条件，还应满足如下基本要求：, ?, x. Z: h: V7 i0 S1 p W?????????????????????????生产能力要大。即单位塔截面上单位时间内物料的处理量要大。在较大的气液流速下，仍不知发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。, G X9 i9 \$ f/ J??M( a?????????????????????????分离效率高。即气、液相能充分接触且分离效果好。/ A6 F4 q. W0 a) T??????????????????????????????????操作弹性大。即有较强的适应性和宽的操作范围。能适应不同性质的物料且在负荷波动时能维持操作稳定，仍有较高的分离效率。 _7 L/ w( e+ f( R5 l( q??????????????????????压降小。即流体通过时阻力小，这样可大大节约生产的动力消耗，降低成本，在减压塔中若压降过大系统将难以维持必要的真空度。7 I ?* m) d: V# b0 |8 \* O9 [4 G????????????????????????????结构简单、耗材少，易于制造及安装，这样可减少投资，降低成本。2 w/ `??w0 F8 V v4 g7 a# r???