填料塔的内件及其功能作用

日期: 2024-04-13 18:09:18|浏览: 49|编号: 47857

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填料塔的内件及其功能作用

填料塔内部部件主要有液体分布器、液体再分布器、支撑装置、填料压缩装置、消泡装置等。塔内件的合理选型和设计对于保证填料的正常运行和优良的传质性能至关重要。塔!

槽式液体分布器

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(1)单级槽式液体分布器

单级槽式液体分布器又称贯通槽式分布器。 它具有紧凑的结构和相互连接的槽。 它可以使所有槽保持在同一水平液位,易于实现均匀的液体分布。 常用于塔径小于1m的塔。

(2)二级槽式液体分布器

副槽液体分配器由主槽(一次槽)和分槽(二次槽)组成。 主槽置于副槽上方。 来液直接进入一级罐,然后按比例分配到各个二级罐。

特点:结构简单,易于从人孔进入塔内进行组装; 上升通道均匀,自由截面积大。 缺点:占用塔内空间较大,各二级罐液位难以完全一致。

适用场合:一般用于塔径大于1m的塔体。

液体收集器和再分配器

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(1) 百叶窗式液体收集器

百叶窗式液体收集器是塔内常见的液体收集装置,可同时收集液体和萃取液相。 它通常放置在填料层下方以收集所有液体。 收集器的上边缘用法兰固定在筒体法兰之间。 来自上填料的液体落在屏蔽板上,然后流入集液板下方的导液槽。 当塔直径较大时,在其周围设置环形集液槽。

特点:液体收集完全,气相阻力很小。 缺点:a. 收集板单向布置,倾斜板将气相引导至塔壁,造成气体分布不均匀。 b. 环形集液槽占据了较大的塔截面,导致局部阻力较大,增加了塔的压降。

使用场合:一般适用于法兰连接的小直径塔。 用于多级填料塔工段时,需与槽式液体分布器配合使用。

(2)分流液体收集器

分流式液体收集器包括单流式和双流式。 隔液板通过连接板固定在焊接于塔体的环形槽上。 为了方便进出人孔,将三块液体屏蔽板做成一体。 进入塔后重新集合。 对于塔径大于2.5m或液量较大的塔,可做成两流结构。

(3) 升管液体收集器

升管式液体收集器的结构与槽板式气液分配器类似。 升液管上端设有挡液板,防止液体从升液管中落下。 排出全部液体的收集器没有配液孔,排出部分液体的收集器仍需要配液孔。

特点:与百叶窗式液体收集器相比,其阻力较大,但气体分布的均匀性较好。

(4)斜板液体收集和再分布器

斜板液体收集再分配器将槽式液体分配器和液体收集器合二为一。 除了具有槽式液体分配器的优点外,用于液体收集和再分配时还可以节省塔内空间。 非常适合小直径色谱柱。

特点:a. 占地面积小。 通常由槽式液体分布器和百叶窗式液体收集器组成的液体收集与再分布器,占用高度约为1.2-1.6m,而斜板式液体收集与再分布器,最小占用高度为0.5m ,这是非常小的。 塔体总高度大幅降低; b. 自由截面积大,气相阻力小; C。 安装方便,成本低; d. 可实现液体的线性分配,特别适用于需要大量分配点的场合。

(5) 组合式液体收集和再分配器

将液体收集器与传统的液体分配器组合形成组合的液体收集和再分配器。 例如,闸板式液体分布器和槽式液体分布器的组合可用于规整填料塔或散堆填料塔中。 组合后,占用的空间更高,塔的整体高度也增加。

包装支撑装置

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⒈配套设备介绍

填料支撑装置的作用是支撑填料和填料层液体的重量,同时保证气相和液相的顺利通过。 常用的填料支撑装置有网格式、孔管式、驼峰式等。

配套装置的选择主要根据塔径、填料类型及型号、塔体及填料材料、气液流量等。

⒉作为包装支撑装置需要满足的情况

由于填料支撑装置本身也会对塔内气、液的流动状态产生影响,作为填料支撑装置,除考虑其对流体流动的影响外,一般填料支撑装置应满足以下要求:

⑴ 有足够的强度和刚度来支撑填料及其所盛液体的重量(持液量),并考虑填料间隙中的持液量,以及压力波动、机械振动、温度波动等可能发生的因素。被添加到系统中。

⑵足够的孔隙率(一般大于填料的孔隙率),以防止支架处首先发生液淹; 为了让气体顺利通过,对于普通填料塔来说,支架上流体通过的自由截面积为填料表面积的50%以上,并应大于填料的空隙率。 另外,还应考虑到填料安装后,必须堵塞支撑板上的部分截面,因此设计时应尽量将自由截面留大。 如果自由横截面太小,操作时会发生液体堵塞。 增加压降,降低效率,甚至形成水淹。

⑶结构应有利于气、液相的均匀分布,同时不应产生较大的阻力(一般阻力不大于20Pa);

⑷结构简单,加工制造、安装维修方便。

⑸ 必须具有一定的耐腐蚀性能。

包装压缩装置

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⒈包装压缩装置及其作用

填料压紧装置是填料压板自由放置在填料层上端,利用自重压紧填料的装置。

为了防止填料床在上升气流的作用下松动或跳动,在运行过程中必须保持填料床为恒定的固定床。 因此,必须保持均匀的空隙结构才能保证正常稳定的运行,因此必须在填料层之上。 设置包装压缩装置。

为了便于安装和维护,填料压紧装置不能连续固定在塔壁上。 小型塔可以用螺钉固定在塔壁上,大型塔可以用吊耳固定。

⒉填料压缩装置的分类

填料压紧装置分为填料压紧板和床限位板两大类,每种类型都有不同的类型。

填料压板适用于陶瓷、石墨等易破损的散装填料。

床限板用于金属、塑料等不易破损的散装填料和所有规整填料。 其作用是防止塔运行中出现高气速、高压降或突然波动时填料向上移动,造成填料层孔洞,降低传质效率。 注意:由于金属和塑料填料不易破碎且有弹性,正确填充时不会下沉,因此床层限位板必须固定在塔壁上。

设计中,为了防止填料压紧装置处的压降过大,甚至发生水淹,填料压紧装置的自由截面积应大于70%。

气体进出口装置

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填料塔的进气装置的设计是为了使气体均匀分散,并防止塔内下游液体流入气体管道。 常用的方法是将进风管延伸至塔体中心线,在管端向下切45°或向下留缺口。 这样,气体从切口或间隙向上偏转。

由于这种进风管不能均匀分布气体,只能用于直径小于500mm的塔内。 对于直径较大的塔,进风管末端为向下的喇叭口。 对于直径较大的塔,应采取气体均匀分布措施。

出气装置不仅要保证气流顺畅,而且要能排除气体夹带的液雾。 目前常用的除雾装置有折叠板除雾器和丝网除雾器。 折叠板除雾器,这种装置比较简单,除雾效果较好。 丝网除沫器,该装置效率高,可去除直径大于5μm的液滴。

出液装置

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填料塔的出口装置不仅可以使液体顺利导出(排出),而且可以保证塔内对气体形成液封,防止液体夹带气体。 常用的液体出口装置可采用水封。 设计中塔内外压差较大时,可采用倒U型管密封装置。

消泡装置

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⒈消泡装置

由于气体在顶部离开填料塔时带有大量的液体泡沫和雾滴,为了回收这部分液相,往往需要在塔顶安装除雾器。

⒉除雾器的类型

常用的除雾器有以下几种:

折流板式除雾器,是一种利用惯性来分离液滴的装置,一般用于小型塔。

旋风板除沫器由若干固定旋风板组成。 当气体通过时,产生旋转运动,形成离心力场。 在离心力的作用下,液滴向塔壁运动,实现气液分离。 适用于塔径较大、净化要求较高的场合。

丝网除雾器,卷成高度100-150mm的圆盘状。 有多种安装方法。 气体通过除雾器的压降约为120-。 丝网除雾器的直径由气体通过丝网的最大气速决定。

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