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如何选购吸收塔?

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文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-03-23 16:43:00
首先,我们要知道,根据吸收塔内气液接触部件的结构形式,一般分为两大类:填料塔和板式塔。
 
填料塔,属于微分接触逆流操作,塔内以填料作为气液接触的基本构件。
 
板式塔,属于逐级接触逆流操作,塔内以塔板作为气液接触的基本构件。塔板又可分为有降液管和无降液管两种,在有降液管的塔板上气相与液相流向相互垂直,属于错流型。无降液管的塔板(穿流型)则属于逆流型。
 
一、基本构造
 
填料塔
 
一般填料吸收塔的结构如下图所示:
 
 
塔体由若干节圆筒联结而成,塔体根据被处理的物料性质可由碳钢(或衬耐腐蚀材料)、陶瓷、塑料、玻璃制成。在塔体内填充一定高度的填料,在填料下方装有填料支承板,在填料上方为填料压网,当填料层高度过高时可分成几段填充,两端之间装有液体再分布装置。
 
填料塔一般按气液逆流操作,混合气体由塔底气体入口进入塔体,自下而上穿过填料层,最后从塔顶气体出口排出。吸收剂由塔顶通过液体分布器,均匀地喷淋到填料层中沿着填料层表面向下流动,直至塔底由管口排出塔外。由于上升气流和下降吸收剂在填料层中不断接触,所以上升气流中溶质的浓度越来越低,到塔顶时达到吸收要求排出塔外。相反下降液体中的溶质浓度越来越高。到塔底时达到工艺要求排出塔外。塔内气液相浓度沿塔高连续变化,所以称微分接触式设备。
 
板式塔
 
板式塔一般是一个呈圆柱形的壳体,其中按一定间距水平设置若干塔板,如下图:
 
 
液体在重力作用下自下而上横向通过各层塔板后由塔底排出,气体在压差推动下,经塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出。每块塔板上皆贮有一定的液体,气体穿过板上液层时,两相进行接触传质。即在总体积上两相是逆流流动,而在每一块塔板上两相呈均匀错流接触,塔内气液相浓度沿塔高呈阶梯式变化,所以称逐级接触式设备。
 
二、设备要求
 
1.生产能力大,即单位塔截面的处理量要大;
 
2.分离效率高,即达到规定分离要求的塔高要低;
 
3.操作稳定,弹性大,即允许气体或液体负荷在相当的范围内变化,而不致在操作上发生困难并引起分离效率降低过多;
 
4.对气体阻力小,即气体通过每层塔板或单位高度填料层的压力降要小;
 
5.结构简单、易于加工操作、塔的造价低,此外,还有安装、维修方便等要求。
 
三、选择原则
 
要选择合适的塔型必须通过调查研究,充分了解生产任务的要求,选择有较好特性的合理塔型。一般来说,同时满足生产任务要求的塔型有很多,但应从经济观点、生产经验和具体条件等多方面综合考量。
 
与生物有关方面的因素
 
1.物料系统易起泡沫,宜用填料塔。因为在板式塔中易造成严重的雾沫夹带,甚至泛塔,影响分离效率。
 
2.有悬浮固体和残渣的物料,或易结垢的物料,宜用板式塔中大孔径筛板塔、十字架型浮阀和泡罩塔等。填料塔会产生阻塞,又很难清洗。
 
3.高粘性物料宜用填料塔。在板式塔中鼓泡传质效果太差。
 
4.具有腐蚀性的介质宜选用填料塔,因它易用耐腐蚀材料制作,也可选用板式塔中结构简单的无溢流筛板塔。
 
5.对于处理过程中有热量放出或须加入热量的系统,宜采用板式塔。当然也可将填料分塔或分段设置,塔(段)间设置冷却器,但结构较复杂。
 
与操作条件有关的因素
 
1.传质速率由气相控制,宜用填料塔,因在填料塔中气相在湍动,液相分散为膜状流动。如传质速率由液相控制,宜用板式塔,因在板式塔中液相在湍动,气相分散为气泡。
 
2.当处理系统的液气比 L/V 小时,宜用板式塔。
 
3.操作弹性要求较大时,宜采用浮阀塔、泡罩塔等。填料塔和无溢流筛板塔的弹性较小。
 
4.对伴有化学反应(特别是当此反应并不太迅速时)的吸收过程,采用板式塔较有利,因液体在板式塔中的停留时间长,反应比较容易控制,有利于吸收过程。
 
5.气相处理量大的系统宜采用板式塔,小则填料塔适宜。因大塔板式塔价廉,小塔则填料塔便宜,一般塔径小于φ800mm宜采用填料塔。

 


 

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