12种塔设备工作原理

12种塔设备工作原理塔设备是石油化工行业最显著的设备，在塔设备内可进行气液或液液两相间的充分接触，实施相间传质，因此在生产过程中常用塔设备进行精馏、吸收、解吸、气体的增湿及冷却等单元操作过程。1、填料吸收塔介绍：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。填料塔塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支撑板上。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。优点：生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等。缺点：填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。2、板式精馏塔板式精馏塔内部流动情况板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。原理：液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。3、气体冷却塔冷却塔作用：工业生产过程中产生的废热，一般要用冷却水来带走。冷却塔的作用就是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。这一过程中乏汽的废热传给了冷却水，使水温度升高，挟带废热的冷却水，在冷却塔中将热量传递给空气，从风筒处排入大气环境中。冷却塔应用范围：主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。4、筛板萃取塔塔板结构筛板萃取塔特点：处理量大、结构简单、造价低廉，广泛应用于化工生产过程中。塔内液液两相的流动结构对传质效率有着重要影响，同时连续相的流动结构又与塔内件结构密切相关。5、填料萃取塔填料萃取塔总体结构工作原理：填料萃取塔结构与精馏或者吸收作用的填料塔基本相同，塔内装适合的填料，轻液相由塔底进入，从塔顶排除；重液相由塔顶进入，由塔底排除。萃取操作时连续相充满整个塔中，分散相由分布器分散成液滴进入填料层，并与连续液相接触传质。6、往复筛板萃取塔工作原理：往复筛板萃取塔又称振动筛板塔。塔内装带有许多块筛板的往复振动的中心轴的萃取设备，中心轴通过塔顶的驱动装置带动板串在塔中做垂直方向的往复运动，从而对塔内逆流流动的两液相起搅拌和分散作用。板串往复运动的振幅、频率可以调节，由于往复筛板萃取塔具有处理量大、效率高、操作弹性大和结构简单等优点而广泛运用在制药、石油化工、湿法冶金和废水处理等工业部门。7、转盘筛板萃取塔工作原理：转盘萃取塔属于机械搅拌的塔式萃取设备，它由三部分组成：上澄清段、混合段，下澄清段。其中混合段为一圆筒形状，内部被静环挡板分割成一系列萃取室，两个静环挡板中间为固定转盘，且随着搅拌轴一起旋转。工作时，重相（水相）和轻相（有机相）分别从塔顶和塔底进入，在塔内呈逆流接触。在固定转盘的搅动下，分散相形成小液滴，使传质面积增加，完成萃取过程后，轻相和重相分别从塔顶和塔底的出口流出。8、F1型浮法塔特点：生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便，因此被广泛运用。9、泡罩塔工作原理：通常用来使蒸气（或气体）与液体密切接触以促进其相互间的传质作用。塔内装有多层水平塔板，板上有若干个供蒸气（或气体）通过的短管，其上各覆盖底缘有齿缝或小槽的泡罩，并装有溢流管。操作时，液体由塔的上部连续进入，经溢流管逐板下降，并在各板上积存液层，形成液封；蒸汽（或气体）则由塔底进入，经由泡罩底缘上的齿缝或小槽分散成为小气泡，与液体充分接触，并穿过液层而达液面，然后升入上一层塔板。短管装在塔内的，称内溢流式；也有装在塔外的，称外溢流式。泡罩塔广泛用于精馏和气体吸收。泡罩塔操作弹性较大，塔板不易堵塞，但是结构复杂、造价高，板上液层厚，塔板压降大，生产能力及板效率较低。10、湍球塔除尘器原理：塔内放油一定量的聚乙烯球形填料，气速达到一定值时，小球悬浮并剧烈翻腾旋转和相互碰撞，达到传质和除尘的效果。特点：它克服了传统塔器易结垢、易堵塞、脱硫效率低、运行不稳定、运行费用高等缺点，同时把液气比降至最低1～3L/m³，运行费用也较低。11、洗涤塔介绍：洗涤塔是一种新型的气体净化处理设备。它是在可浮动填料层气体净化器的基础上改进而产生的，广泛应用于工业废气净化、除尘等方面的前处理，净化效果很好。对煤气化工艺来说，煤气洗涤不可避免，无论什么煤气化技术都用到这一单元操作。由于其工作原理类似洗涤过程，故名洗涤塔。特点：1）水洗式废气处理系统，价格便宜、处理方法简单；2）直立式结构最适用于经济空间安装；3）适用于气态及液态污染源；4）处理单一污染源；5）适用于中低风量；12、分馏塔原理：在有限的空间内，尽可能的增大液相混合物的热交换面积，一般用于精馏分馏的混合物为有机共沸物，共沸物从反应釜内首先受热上升至分馏段，沸点低的继