填料塔的工业生产装置

  填料塔的工业生产装置_能源/化工_工程科技_专业资料□□□□□。知识点编号□□□□:ZYKC902 填料塔的结构 工业生产中□□□□,用于吸收的设备一般有填料塔□□□□、板式塔□、表面吸收器□□、喷洒式吸收 器□□、湍球塔等□□□□□。 回顾 表面吸收器□□□□□,如图1所示□□□□。 问题1 表

  知识点编号□□:ZYKC902 填料塔的结构 工业生产中□□□□□□,用于吸收的设备一般有填料塔□□、板式塔□□□□□□、表面吸收器□、喷洒式吸收 器□□□、湍球塔等□□□□。 回顾 表面吸收器□□,如图1所示□□□□。 问题1 表面吸收器□□□、喷洒式吸收 器□□□□□、湍球塔中哪些塔内有填料□□□□, 哪些没有□? 回答——表面吸收器□、喷洒式吸 收器塔内没有填料□□□□□□,湍球塔中有 填料□。 图1 表面吸收器 1□□,2-吸收罐□□;3-连接管□□□□□□;4气体入口□□□; 5-气体出口□□□□□; 6-液体入口□;7-溶液出口 问题2 带有吸收剂回收装置的吸收流程□□□□□,如图2所示□。在该流程图中的吸收塔是 什么类型的塔□□□□? 回答——填料塔□□。 填料塔因其结构较简单□□□,检修较方便□□□□,是化工生产中应用非常广泛的一种传质设 备□□□□□□。塔内填充适当高度的填料□,以增加两种流体间的接触表面□□□。气体和液体在填 料表面进行传质和传热□□。 图2 带有吸收剂回收装置的吸收流程 一□□□、填料塔的工业生产装置 工业生产中的填料塔□□□,如图3所示□□□□□□,塔设备的特点是---高径比很大的设备□。 填料塔是化工生产中应用非常广泛的一种传质设备□□□。 填料塔具有生产能力大□□,分离效率高□□□□□,压降小□□□, 持液量小□□□□,操作弹性大□□□□□,便于采用耐腐蚀材料 制造等优点□□。 填料塔也有一些不足之处□□□,如填料造价高□;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□□□□。 例1 高径比较大的塔设备□□□□□□,除了填料塔外□,还 有板式塔□□□□。 例2 填料塔广泛应用于气体吸收□□、蒸馏□□□□□□、萃取 等操作□□□。一般来说工业生产中的气体吸收塔和 解吸塔都用填料塔□。 图3 工业生产中的填料塔 二□□□、填料塔的结构 填料塔结构图□□□□□□,如图4所示□□□□□。 问题3 填料塔结构图□,如图4所示□□。吸收塔主 要由哪些部分组成□□□□□□? 回答——填料塔主要由塔体□□、填料□、填料支承 装置和液体分布装置等主要部分组成□□□。 1.塔体 塔体是一个直立式圆筒□,塔体可由陶瓷□□、金属□□、 玻璃□、塑料等制成□□。必要时在金属壳体内衬以 防腐材料□□□□□□。为保证液体在整个截面上均匀分布□□□□□□, 塔体应具有良好的垂直度□□□。 问题4 在填料吸收塔内气液两相是如何流动 的□□□□? 回答——吸收操作时□□□□□,液体吸收剂自塔顶喷淋 而下□□,沿填料表面流下并润湿填料表面□□□□□,然后 由塔底流出□□□,气体由塔底进入□□□□□□,自下而上地经 过润湿的填料表面并从塔顶排出□□□。气液两相在 填料塔内逆流接触□□□□□,实现吸收质由气相向液相 的转移□□□□□□。 〖新课展开〗 图4 填料塔结构图 二□□□□□□、填料塔的结构 〖新课展开〗 练习1 单项选择题 (1)当填料层高度较高时□,由于液体的沟流与壁流现象□□,使得液体不能均匀 分布□,为了避免此种情况的发生□□□□□□,塔内的填料要分层安装□□□□□□,并在层与层之间设 置________□□□□□□。 A□□□□□□. 液体分布器 B□□□□. 液体再分布器 C□□□□. 填料支承装置 D□□□□□.以上都是 (2)吸收操作时□□□□□□,液体吸收剂自________喷淋而下□□□,沿填料表面流下并润湿 填料表面□□□,然后由塔底流出□□,气体由________进入□□□□,自下而上地经过润湿的填 料表面并从塔顶排出□□□。 A□□□□. 塔顶□□□□、塔底 B□. 塔底□□□、 塔顶 C□□□. 塔顶□、塔顶 D□□□.塔底□□□、塔底 练习2 判断题 气液两相在填料塔内逆流接触□,实现吸收质由气相向液相的转移□。( ) 2.填料 填料是填料塔的主要部件□□□,填料塔内的气液传质过程主要发生在填料表面□□□□。填 料塔的性能优劣□□□□,关键取决于填料□,常用的填料有拉西环□□□□、鲍尔环□□、阶梯环□□□□□□,鞍 型填料(如弧鞍□□□□□、矩鞍)□□□□□,栅板填料以及波纹填料等□。 二□□□□、填料塔的结构 〖新课展开〗 3.填料支撑板 填料支撑板的几种形式□□□□□□,如图5所示□□□□□□。其作用是支撑填料层和填料上的持液量□□□, 使气体分布均匀□。 图5 填料支撑板 问题5 栅板支承板和升气管支承板各有何特点□□□□? 回答——栅板支承板简单□,强度较高□□□,是填料塔应用较多的支承结构□□□□□,但栅板 自由截面积较小□□,气速较大时易引起液泛□□□□;升气管支承板采用升气管式结构□□□□□□, 使气管通过升气管上部所开的齿缝上升□□□□,液体则自支承板的小孔和齿缝的下沿 流下□,其气体流通截面甚至可超过塔的截面积□□□□□□,升气管提高了强度和钢度□□□□□□。 二□□□□、填料塔的结构 〖新课展开〗 4.填料压紧装置 填料压紧装置□□□□□,如图6所示□□□□□。其作用是防止填料床层发生松动□□□□□□,保持均匀一致的 空隙结构□□□□□,使操作正常□、稳定□□□□。 (a)填料压紧栅板 (b)填料压紧网板 (C)大塔用填料压紧器 图6 填料压紧装置 问题6 单项选择题 (1)填料支承装置的作用是________□□。 A□□□. 支撑填料层 B□□. 保证填料上的持液量 C□. 使气体分布均匀 D□□□□.以上答 案都是 (2)防止填料床层发生松动□□□□□,保持均匀一致的空隙结构□□□□,使操作正常□、稳定装置 是________□□。 A□□□□□□.填料支撑板 B□□□□□. 填料压紧装置 C□. 填料 D□.以上答案都是 二□□、填料塔的结构 〖新课展开〗 5.液体分布装置 液体分布装置□□□,如图7所示□□,此为排管式分布器□。u乐国际。其作用是使吸收剂在塔顶喷洒 均匀□□□□□□,使填料表面都能有吸收剂流过□□,保证吸收达到最好的效果□□□。 6.液体再分布装置 液体再分布装置□□□,如图8所示□□,此为盘式分布器□□。液体再分布装置作用是避免发 生壁流现象□,保证填料层内气液分布均匀□□□□,确保一定的传质效率□。 壁流效应的概念 填料塔在操作中□,液体经塔顶喷淋装置沿填料表面往下流动时□□, 由于塔壁处的空隙较大□□□,阻力小□,液体有逐步向塔壁偏流的趋势□□□,称为壁流效应□□□□□。 图7 液体分布装置 图8 液体再分布装置 二□□□□□□、填料塔的结构 〖新课展开〗 问题 7 液体分布装置和液体再分布装置有什么区别□? 回答—塔顶的液体喷淋装置就是液体分布装置□□□,塔内其他地方的喷淋装置就是液 体再分布装置□□□□□。 想一想 图8所示的液体再分布装置□,为盘式分布器□□□。 除了图7□□□□□、图8所示的液 体再分布装置外□□,还可以有哪些装置能使液体分布均匀□□□□□?(其他类型的分布器 如图9-图13所示□□□。) 图9 喷头式 图10 环管式 图11 槽式 二□□□、填料塔的结构 〖新课展开〗 例3 喷头式喷洒器一般用于直径小于0.6m的塔□□;盘式分布器适用于直径 大于0.8m的塔□□;截锥式再分布器一般用于直径小于0.8m的塔□□□□□□。 图 12 截 锥 式 再 分布器 图13 斜板式液体收集 器 〖课堂巩固 〗 单项选择题 (1)填料塔支承的主要部件是_______□□□□。 A□□□□□□. 液体分布器 B□□□. 液体再分布器 C□□. 填料支承装置 D□□□□□.填料 (2)填料塔内液体再分布器的作用是_______□□□。 A□□□□□. 避免发生壁流现象 B□□□□□□. 避免发生流动现象 C□. 使之发生壁流现象 D□. 以上答案都不是 〖课堂小结 〗 1.填料塔主要由塔体□□、填料□□□□□、填料支承装置和液体分布装置等主要部分组成□□□; 2.填料支撑板的作用是支撑填料层□□□□,使气体分布均匀□□; 3.填料压紧装置其作用是防止填料床层发生松动□□□□□□,保持均匀一致的空隙结构□□□□□□, 使操作正常□□□□□、稳定□□□□□; 4.液体分布装置其作用是使吸收剂在塔顶喷洒均匀□□,使填料表面都能有吸收剂 流过□□,保证吸收达到最好的效果□□□□□□; 5.液体再分布装置其作用是避免发生壁流现象□,保证填料层内气液分布均匀□□□□□, 确保一定的传质效率□□□□□□。 〖作业布置 〗 1.单项选择 (1)目前吸收操作使用最广泛的塔是 □□□。选择( ) A□□□□□□.板式塔 B□□□.湍流塔 C□□□□□□.湍球塔 D□□□. 填料塔 2.判断 (1) 填料支撑板的作用是支撑填料层□,使气体分布均匀□□□□□□。( ) (2) 喷头式喷洒器可作为液体再分布装置□□□。( ) 谢 谢□□□□□□!

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