化工塔器設備工作原理動(dòng)圖
1. 填料吸收塔
填料吸收塔
介紹:填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質(zhì)設備。填料塔塔身是一直立式圓筒,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或整砌的方式放置在支撐板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上,并沿填料表面流下。氣體從塔底送入,經(jīng)氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布后,與液體呈逆流連續通過(guò)填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質(zhì)設備,兩相組成沿塔高連續變化,在正常操作狀態(tài)下,氣相為連續相,液相為分散相。
優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)能力大,分離效率高,壓降小,持液量小,操作彈性大等。
缺點(diǎn):填料造價(jià)高;當液體負荷較小時(shí)不能有效地潤濕填料表面,使傳質(zhì)效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側線(xiàn)進(jìn)料和出料等復雜精餾不太適合等。
2. 板式精餾塔
板式精餾塔
板式精餾塔內部流動(dòng)情況
板式塔為逐級接觸式氣液傳質(zhì)設備,它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤(pán)等部件構成。
原理:液體依靠重力作用,由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤(pán),然后橫向流過(guò)塔板,從另一側的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。氣體則在壓力差的推動(dòng)下,自下而上穿過(guò)各層塔板的氣體通道(泡罩、篩孔或浮閥等),分散成小股氣流,鼓泡通過(guò)各層塔板的液層。在塔板上,氣液兩相密切接觸,進(jìn)行熱量和質(zhì)量的交換。在板式塔中,氣液兩相逐級接觸,兩相的組成沿塔高呈階梯式變化,在正常操作下,液相為連續相,氣相為分散相。
3. 氣體冷卻塔
氣體冷卻塔
冷卻塔作用:工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱,一般要用冷卻水來(lái)帶走。冷卻塔的作用就是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進(jìn)行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。例如:火電廠(chǎng)內,鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽,推動(dòng)汽輪機做功使發(fā)電機發(fā)電,經(jīng)汽輪機作功后的廢汽排入冷凝器,與冷卻水進(jìn)行熱交換凝結成水,再用水泵打回鍋爐循環(huán)使用。這一過(guò)程中乏汽的廢熱傳給了冷卻水,使水溫度升高,挾帶廢熱的冷卻水,在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣,從風(fēng)筒處排入大氣環(huán)境中。
冷卻塔應用范圍:主要應用于空調冷卻系統、冷凍系列、注塑、制革、發(fā)泡、發(fā)電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域,應用最多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業(yè)。
4. 篩板萃取塔
篩板萃取塔
塔板結構
篩板萃取塔特點(diǎn):處理量大、結構簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉,廣泛應用于化工生產(chǎn)過(guò)程中。塔內液液兩相的流動(dòng)結構對傳質(zhì)效率有著(zhù)重要影響,同時(shí)連續相的流動(dòng)結構又與塔內件結構密切相關(guān)。
5. 填料萃取塔
填料萃取塔總體結構
工作原理:填料萃取塔結構與精餾或者吸收作用的填料塔基本相同,塔內裝適合的填料,輕液相由塔底進(jìn)入,從塔頂排除;重液相由塔頂進(jìn)入,由塔底排除。萃取操作時(shí)連續相充滿(mǎn)整個(gè)塔中,分散相由分布器分散成液滴進(jìn)入填料層,并與連續液相接觸傳質(zhì)。
6. 往復篩板萃取塔
往復篩板萃取塔
工作原理:往復篩板萃取塔又稱(chēng)振動(dòng)篩板塔。塔內裝帶有許多塊篩板的往復振動(dòng)的中心軸的萃取設備,中心軸通過(guò)塔頂的驅動(dòng)裝置帶動(dòng)板串在塔中做垂直方向的往復運動(dòng),從而對塔內逆流流動(dòng)的兩液相起攪拌和分散作用。板串往復運動(dòng)的振幅、頻率可以調節,由于往復篩板萃取塔具有處理量大、效率高、操作彈性大和結構簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而廣泛運用在制藥、石油化工、濕法冶金和廢水處理等工業(yè)部門(mén)。
7. 轉盤(pán)篩板萃取塔
轉盤(pán)篩板萃取塔
工作原理:轉盤(pán)萃取塔屬于機械攪拌的塔式萃取設備,它由三部分組成:上澄清段、混合段,下澄清段。其中混合段為一圓筒形狀,內部被靜環(huán)擋板分割成一系列萃取室,兩個(gè)靜環(huán)擋板中間為固定轉盤(pán),且隨著(zhù)攪拌軸一起旋轉。工作時(shí),重相(水相)和輕相(有機相)分別從塔頂和塔底進(jìn)入,在塔內呈逆流接觸。在固定轉盤(pán)的攪動(dòng)下,分散相形成小液滴,使傳質(zhì)面積增加,完成萃取過(guò)程后,輕相和重相分別從塔頂和塔底的出口流出。
8. F1型浮法塔
F1型浮法塔
特點(diǎn):生產(chǎn)能力較大,塔板效率穩定,操作彈性大,且造價(jià)低,檢修、清洗方便,因此被廣泛運用。
9. 泡罩塔
泡罩塔
工作原理:通常用來(lái)使蒸氣(或氣體)與液體密切接觸以促進(jìn)其相互間的傳質(zhì)作用。塔內裝有多層水平塔板,板上有若干個(gè)供蒸氣(或氣體)通過(guò)的短管,其上各覆蓋底緣有齒縫或小槽的泡罩,并裝有溢流管。操作時(shí),液體由塔的上部連續進(jìn)入,經(jīng)溢流管逐板下降,并在各板上積存液層,形成液封;蒸汽(或氣體)則由塔底進(jìn)入,經(jīng)由泡罩底緣上的齒縫或小槽分散成為小氣泡,與液體充分接觸,并穿過(guò)液層而達液面,然后升入上一層塔板。短管裝在塔內的,稱(chēng)內溢流式;也有裝在塔外的,稱(chēng)外溢流式。泡罩塔廣泛用于精餾和氣體吸收。泡罩塔操作彈性較大,塔板不易堵塞,但是結構復雜、造價(jià)高,板上液層厚,塔板壓降大,生產(chǎn)能力及板效率較低。
10. 湍球塔除塵器
湍球塔除塵器
原理:塔內放油一定量的聚乙烯球形填料,氣速達到一定值時(shí),小球懸浮并劇烈翻騰旋轉和相互碰撞,達到傳質(zhì)和除塵的效果。
特點(diǎn):它克服了傳統塔器易結垢、易堵塞、脫硫效率低、運行不穩定、運行費用高等缺點(diǎn),同時(shí)把液氣比降至最低1~3L/m3,運行費用也較低。
11. 洗滌塔
洗滌塔
介紹:洗滌塔是一種新型的氣體凈化處理設備。它是在可浮動(dòng)填料層氣體凈化器的基礎上改進(jìn)而產(chǎn)生的,廣泛應用于工業(yè)廢氣凈化、除塵等方面的前處理,凈化效果很好。對煤氣化工藝來(lái)說(shuō),煤氣洗滌不可避免,無(wú)論什么煤氣化技術(shù)都用到這一單元操作。由于其工作原理類(lèi)似洗滌過(guò)程,故名洗滌塔。
特點(diǎn):
1)水洗式廢氣處理系統,價(jià)格便宜、處理方法簡(jiǎn)單;
2)直立式結構最適用于經(jīng)濟空間安裝;
3)適用于氣態(tài)及液態(tài)污染源;
4)處理單一污染源;
5)適用于中低風(fēng)量;
12. 分餾塔
分餾塔
原理:在有限的空間內,盡可能的增大液相混合物的熱交換面積,一般用于精餾分餾的混合物為有機共沸物,共沸物從反應釜內首先受熱上升至分餾段,沸點(diǎn)低的繼續上升,因為塔頂在受到低沸點(diǎn)物的傳熱后溫度和低沸點(diǎn)物一致,所以低沸點(diǎn)物被分餾出來(lái),而較高沸點(diǎn)物因為沒(méi)有達到相應的沸點(diǎn),故會(huì )受冷卻后回流至反應釜內或分餾柱下半部分,待低沸點(diǎn)物被完全餾出后,較高沸點(diǎn)物相繼被分餾,然后是高沸點(diǎn)物的餾出,最后反應釜底部是殘渣。