1 精馏塔
1。1 板式塔
塔板是板式塔[6]的基本构件,对塔的基本性能有着决定性作用。塔板上汽、液两相在流动中接触传质,按两相相对流动的方式,可将塔板分为溢流式和逆流式。溢流式也称为错流塔板,板间有专供液体溢流的降液管,横向流过塔板的液体与由上至下穿过塔板的气体呈错流流动。板上液体的流径与液层高度一定程度上可以通过设计降液管的位 置 及 堰 的高度进行适量控制,因此可提高板效率,但是降液管将会占据塔板一定的传质面积,影响塔的生产能力。逆 流 塔 板 也称为 穿 流 式 塔 板 ,塔板之间没有降液管,汽、液两相同时由塔板上的孔道或者缝隙逆向穿流而过,板上液层高度可以通过气体流速控制。这种塔板结构简单,板上没有液差,板面得到充分的利用,生产能力较大,但是分离效率不是特别高,实际操作弹性不大。
泡罩塔板是最早在工业上使用的一种塔板,其主要元件由升气管和泡罩组成,泡罩塔板的缺点是结构比较比较复杂,设计构造费用比较高,塔板压降较大,生产强度不高,近几年使用越来越少了,已经慢慢被筛孔塔板和浮阀塔板取代。
筛孔塔板也称筛板出现时间也是比较早的,是结构最简单的板型。但由于早期对其性能认识不足,出现实际操作弹性小、难以实现稳定操作等问题的影响,操作时受到的限制比较明显。后来从理论和实践上较好解决有关筛板效率,流体力学性能以及塔板漏液问题,得到较成熟的理论和经验,大大提高了操作效率,使之使用愈来愈广泛。
浮阀塔[7]也是板式塔的一种,浮 阀 塔 具 有结构简单,生产能力和操作弹性大,板效率高,是一种综合性能优越的板型。
舌形塔板的液沫夹带量较小,因此可达到较大的生产能力。然而舌形板 因 其 张 角 固定,在气流量较小时,容易产生漏液现象,操作弹性不大。此外由于液体在同一方向不断被气体加速,有可能使得液体在塔板上停留时间太短,液层太薄,板效率降低,因而舌形板在使用过程中受到一定的限制。
网孔塔板由带有倾斜开孔的薄板构成,具有部分舌形板的特点,该塔板上装有倾斜挡沫板,目的在于防止液体被吹过塔板,并提供气、液分离和气、液接触的表面。该板生产能力大,压降低,容易加工制造的特点。垂直筛板是在塔板上开有按一定排列的大孔,孔上设置侧壁开有许多筛孔泡罩,泡罩底边有一定的间隙供液体进入罩内。
1。2 填料塔
填料塔是一种十分重要的气、液传质设备被广泛运用于吸收、蒸馏等分离过程。填料塔主要由塔体、填料及塔内件构成,塔体一般是圆筒形一般可由金属塑料或者陶瓷制成。与板式塔相比较,填料塔近年得到越来越快的发展。随着高效新型填料的出现并且在实际生产中的大量使用,使得填料塔实现了结构简单、压降低、加上便于采用耐腐蚀材料制造等优点,而且同时得到较高的分离效率。这使得它的运用范围从传统的较小 塔 径 不断向更大的 塔 径 扩 展。利用高效的填料改造板式塔在增加产量提高产品质量或者节能方面都有着较大的突破。
2 进料状态、温度和进料位置的影响论文网
2。1 进料状态对能耗的影响
在进料的温度不变化是,料液由液态变为气态是,原料液的热焓值变大,进料热状况q值减小,塔底加热再沸器提供的操作功率会变小,节约了实际的塔顶能耗,但是随之产生分离效率变低,即xD将会减小。由此可见在相同的温度和回流比不变时,增加进料的焓值有利于减小实际塔底能耗。