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是进行精馏的一种塔式气液接触装置,也是石油化学工业生产中应用极为广泛的一种传质传热装置。在石油化学工业生产中常常要求获得纯度很高的产品,通过精馏过程能够得到这种高纯度的产品。
精馏是利用混合液中各组分的沸点或挥发性差异,经过连续多次部分气化、多次部分冷凝,使轻重组分完全分离的单元操作。
再沸器:再沸器对釜液加热至沸腾,提供一定流量的上升蒸汽,同时部分釜液作为塔釜产品采出。
塔顶冷凝器:将进入塔顶的上升蒸汽冷凝,冷凝液一部分流入塔内为回流液、一部分采出为塔顶产品。
塔板:塔板上液相和气相充分接触混合,进行传热传质,每一块塔板气相和液相双向传质,上升蒸汽部分冷凝,下降回流液部分气化,逐级使轻、重组分进一步分离。每一块塔板相当于进行一次蒸馏。
在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若干层塔板,液体靠重力作用自上而下流经各层板后从塔底排出,各层塔板上保持有一定厚度的流动液层;气体则在压强差的推动下,自塔底向上依次穿过各塔板上的液层上升至塔顶排出。气、液在塔内逐板接触进行质、热交换,故两相的组成沿塔高呈阶跃式变化。
结构特点:塔板上有许多均匀小孔,孔径3-8mm(10-25mm),筛孔呈△排列,塔板上设溢流堰。操作时气体通过筛孔分散成细小气流,鼓泡通过液层。正常操作时,上升气流能阻止液体液体经筛孔向下漏液。
优点:结构相对比较简单,造价低;塔板液面落差小,流动阻力小,气体压降低;生产能力大,塔板效率高(与泡罩塔比,气体分散好,气液接触充分)。
缺点:操作弹性小(气道面积固定,不能调节);筛孔易堵塞,不宜处理易结焦、粘度大的物料。
结构特点:升气管+泡罩(带齿缝),操作时,液体横向流过塔板,溢流堰保持一定液层厚度,沿升气管上升气体折流经过齿缝进入液层,被分散成细小的气泡或流股,在板上形成鼓泡层和泡沫层。
优点:不易漏液,操作弹性大(维持塔板效率基本不变,气流负荷允许波动的范围);塔板不易堵塞(齿孔较大)
缺点:结构较为复杂,造价高;塔板压降大,流体阻力大;雾沫夹带严重;生产能力及塔板效率较低(气液接触越充分效率越高)。
结构特点:开孔+可浮动阀片,操作时,由阀孔上升的气流经阀片与塔板间隙沿水平方向进入液层,增加气液接触时间,浮阀开度随气体负荷可变,当气量低时,气体可通过静止开度的缝隙而鼓泡;高气量时,阀片浮起,开度增大。
优点:结构相对比较简单,造价低;生产能力达(较大开孔率,大于泡罩20%-40%,接近筛板);操作弹性大(阀片可升降,容许的气速波动范围比泡罩或筛板要宽);塔板效率较高(气体水平吹入液层,气液接触时间长);气体压降及液面落差小(气、液经过阀片时阻力小)
缺点:处理易结焦、高粘度的物料时,阀片易与塔板粘结;操作时阀片易脱落或卡死,造成塔板效率和操作弹性下降。
在圆柱形壳体内装填一定高度的填料,液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料层顶部上,依靠重力作用沿填料表面自上而下流经填料层后自塔底排出;气体则在压强差推动下穿过填料层的空隙,由塔的一端流向另一端。气液在填料表面接触进行质、热交换,两相的组成沿塔高连续变化。
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