
精馏塔设备PPT课件.ppt
43页塔设备塔设备塔设备塔设备n n概述概述n n板式塔板式塔n n填料塔填料塔概述概述n n作用原理:实现气作用原理:实现气(汽)相(汽)相-液相或液液相或液相相-液相之间的充分液相之间的充分接触,使相际间进接触,使相际间进行传质及传热行传质及传热n n应用:蒸馏、吸收、应用:蒸馏、吸收、解吸(气提)、萃解吸(气提)、萃取、气体的洗涤、取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元增湿及冷却等单元操作概述概述n n分类分类 (3) 按内件结构分:填料塔、板式塔按内件结构分:填料塔、板式塔 (1) 按操作压力分:加压塔、常压塔及减压塔按操作压力分:加压塔、常压塔及减压塔 (2) 按单元操作分:精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、按单元操作分:精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、 反应塔、干燥塔等反应塔、干燥塔等l板式塔:逐级(板)接触的气液传质设备气体自塔底向上以鼓泡或板式塔:逐级(板)接触的气液传质设备气体自塔底向上以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层,使气喷射的形式穿过塔板上的液层,使气—液相密切接触而进行传质与传热,液相密切接触而进行传质与传热,两相的组份浓度呈阶梯式变化。
两相的组份浓度呈阶梯式变化塔板是气液接触和传质的基本构件塔板是气液接触和传质的基本构件l填料塔:微分接触型气液传质设备液体在填料表面呈膜状自上而下填料塔:微分接触型气液传质设备液体在填料表面呈膜状自上而下流动;气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动,并进行气液两相间的流动;气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动,并进行气液两相间的传质和传热两相的组份浓度或温度沿塔高呈连续变化传质和传热两相的组份浓度或温度沿塔高呈连续变化填料是气液接填料是气液接触和传质的基本构件触和传质的基本构件板式塔板式塔n n简介简介n n板式塔的塔盘板式塔的塔盘n n板式塔的降液管板式塔的降液管n n板式塔的受液盘板式塔的受液盘1—吊柱吊柱2 —气体出口气体出口3 —回流液入口回流液入口4 —精馏段塔盘精馏段塔盘5 —壳体壳体6 —料液进口料液进口7 —人孔人孔8 —提馏段塔盘提馏段塔盘9 —气体入口气体入口10 —裙座裙座11 —釜液出口釜液出口12 —出入口出入口板式塔简介板式塔简介1、塔体与裙座结构、塔体与裙座结构2、塔盘结构:塔盘板、降液管、溢、塔盘结构:塔盘板、降液管、溢流堰、紧固件和支承件流堰、紧固件和支承件。
3、除沫装置:用于分离气体夹带的、除沫装置:用于分离气体夹带的液滴,多位于塔顶出口处液滴,多位于塔顶出口处4、设备管道:人孔、接管等设备管道:人孔、接管等5、塔附件:保温圈、吊柱、扶梯、、塔附件:保温圈、吊柱、扶梯、平台等板式塔简介板式塔简介n n板式塔分类板式塔分类¨¨按塔板结构:筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、舌形按塔板结构:筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、舌形按塔板结构:筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、舌形按塔板结构:筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、舌形塔等筛板塔和浮阀塔应用最广筛板塔和浮阀塔应用最广筛板塔和浮阀塔应用最广筛板塔和浮阀塔应用最广¨¨按气液两相流动方式:错流板式塔、逆流板式按气液两相流动方式:错流板式塔、逆流板式按气液两相流动方式:错流板式塔、逆流板式按气液两相流动方式:错流板式塔、逆流板式塔错流板式塔有降液管错流板式塔有降液管错流板式塔有降液管错流板式塔有降液管错流式错流式逆流式逆流式板式塔的塔盘板式塔的塔盘n n塔盘作用:塔盘实际上是塔中的气、液通塔盘作用:塔盘实际上是塔中的气、液通道n n要求:塔盘结构本身必须具有一定的刚度要求:塔盘结构本身必须具有一定的刚度以维持水平,塔盘与塔壁之间要保持一定以维持水平,塔盘与塔壁之间要保持一定的密封性以避免气、液短路。
的密封性以避免气、液短路n n塔盘的结构有整块式和分块式两种塔盘的结构有整块式和分块式两种 整块式塔盘整块式塔盘DN≤700mm分块式塔盘分块式塔盘DN≥800mm整块式塔盘整块式塔盘n n小直径塔体由若干塔节组成,内装有一定小直径塔体由若干塔节组成,内装有一定数量的整块式塔盘,塔节间用法兰连接数量的整块式塔盘,塔节间用法兰连接n n整块式塔盘的组装:定距管式、重叠式整块式塔盘的组装:定距管式、重叠式n n塔盘圈结构:角焊式、翻边式塔盘圈结构:角焊式、翻边式n n密封结构密封结构定距管式塔盘结构定距管式塔盘结构1—塔盘板塔盘板 2—降液管降液管 3—拉杆拉杆 4—定距管定距管 5—塔盘圈塔盘圈 6—吊耳吊耳7—螺栓螺栓 8—螺母螺母9—压板压板 10 —压圈压圈11—石棉绳石棉绳重叠式塔盘结构重叠式塔盘结构 1—调节螺栓调节螺栓 2—支承板支承板 3—支柱支柱 4—压圈压圈 5—塔盘圈塔盘圈 6—填料填料 7—支承圈支承圈 8—压板压板 9—螺母螺母 10—螺柱螺柱 11—塔盘板塔盘板 12—支座支座角焊式整块塔盘角焊式整块塔盘塔盘圈较高时用塔盘圈较高时用塔盘圈较低时用塔盘圈较低时用翻边式整块塔盘翻边式整块塔盘整块式塔盘的密封结构整块式塔盘的密封结构1.螺栓螺栓 2—螺母螺母 3—压板压板 4—压圈压圈 5—填料填料 6—圆钢圈圆钢圈 7—塔盘塔盘分块式塔盘分块式塔盘n n直径较大的板式塔,为便于制造、安装、直径较大的板式塔,为便于制造、安装、检修,塔盘构件通过人孔送入塔内,因此检修,塔盘构件通过人孔送入塔内,因此制成分块式塔盘。
焊于塔体内壁塔盘支承制成分块式塔盘焊于塔体内壁塔盘支承件上n n对分块式塔盘的要求:结构简单,装拆方对分块式塔盘的要求:结构简单,装拆方便,足够刚性,便于制造、安装和维修便,足够刚性,便于制造、安装和维修分块式塔盘的组装结构分块式塔盘的组装结构1—出口堰出口堰2—上段降液板上段降液板3—下段降液板下段降液板4—受液盘受液盘 5—支撑梁支撑梁6—支撑圈支撑圈7—受液盘受液盘8—入口堰入口堰9—塔盘边板塔盘边板10—塔盘板塔盘板11—紧固件紧固件12—通道板通道板 13—降液板降液板14—出口堰出口堰 15—紧固件紧固件 16—连接板连接板通道板通道板分块式塔盘分块式塔盘塔盘板结构塔盘板结构n n自身梁式和槽式自身梁式和槽式 通道板通道板 n n接近中央处设置,塔内清洗和维修在同接近中央处设置,塔内清洗和维修在同一垂直位置上,以利采光和拆卸也可用一垂直位置上,以利采光和拆卸也可用一块塔盘板代替,见下图一块塔盘板代替,见下图分块式塔盘的支承分块式塔盘的支承n n对直径不大的塔(<对直径不大的塔(<2000mm),塔盘的支,塔盘的支承一般用焊在塔壁上的承一般用焊在塔壁上的支持圈支持圈 n n对直径较大的塔(>对直径较大的塔(>2000~3000mm),需),需支承梁支承梁结构。
结构板式塔的降液管板式塔的降液管(a)(b)(c)(d)(e)固定在塔盘上的固定在塔盘上的弓型降液管弓型降液管弓形区全部截面弓形区全部截面用作降液面积用作降液面积弓型区截面中仅有一小部弓型区截面中仅有一小部分用于有效的降液截面分用于有效的降液截面板式塔的受液盘(液封盘)板式塔的受液盘(液封盘)n n为保证降液管出口处的液封,在塔盘上设为保证降液管出口处的液封,在塔盘上设有受液盘有平型和凹型两种有受液盘有平型和凹型两种板式塔的受液盘(液封盘)板式塔的受液盘(液封盘)n n为保证降液管出口处的液封,在塔或塔段为保证降液管出口处的液封,在塔或塔段的最底层塔盘降液管处设置特殊的受液盘,的最底层塔盘降液管处设置特殊的受液盘,叫液封盘叫液封盘圆形降液管液封盘结构圆形降液管液封盘结构圆形降液管液封盘结构圆形降液管液封盘结构弓形降液管液封盘结构弓形降液管液封盘结构弓形降液管液封盘结构弓形降液管液封盘结构填料塔填料塔n n填料塔的总体结构填料塔的总体结构n n喷淋装置喷淋装置n n填料填料n n填料支承结构填料支承结构n n液体再分布装置液体再分布装置填料塔的总体结构填料塔的总体结构n n塔体与裙座塔体与裙座n n喷淋装置喷淋装置n n填料填料n n支承装置支承装置n n液体再分布器液体再分布器动画>>>喷淋装置喷淋装置n n作用:喷出液体,使整个塔截面的填料很作用:喷出液体,使整个塔截面的填料很好润湿,影响塔的处理能力和分离效率。
好润湿,影响塔的处理能力和分离效率也叫液体分布装置也叫液体分布装置n n要求:使整个塔截面的填料表面很好润湿,要求:使整个塔截面的填料表面很好润湿,结构简单,制造维修方便结构简单,制造维修方便n n分类:喷洒型、溢流型、冲击型分类:喷洒型、溢流型、冲击型喷洒型喷洒型n n管式喷洒器:管式喷洒器:DN≤300mm,可选用管式喷,可选用管式喷洒器,通过填料上的进液管(直、弯或缺洒器,通过填料上的进液管(直、弯或缺口)进行喷洒,结构简单,但喷淋面积较口)进行喷洒,结构简单,但喷淋面积较小且不均匀小且不均匀 环管(排管)多孔喷洒器环管(排管)多孔喷洒器喷洒型喷洒型n n环管(排管)多孔喷洒器环管(排管)多孔喷洒器 ::DN≤1200mm,,可选用单环管多孔喷洒器,环管下面开小可选用单环管多孔喷洒器,环管下面开小孔,一般为孔,一般为3~5排 结构简单,制造和安装结构简单,制造和安装方便;但喷洒面积小,不够均匀,而且液方便;但喷洒面积小,不够均匀,而且液体要求清洁体要求清洁喷洒型喷洒型n n莲蓬头喷洒器莲蓬头喷洒器 :主要有半球形、碟形、杯:主要有半球形、碟形、杯形,优点是结构简单,制造安装方便,缺形,优点是结构简单,制造安装方便,缺点是小孔易堵塞,不适于处理污浊液体,点是小孔易堵塞,不适于处理污浊液体,一般可用于塔径小于一般可用于塔径小于600mm的塔中。
的塔中 溢流型溢流型 n n盘式分布器:液体从中央进料管加到喷淋盘式分布器:液体从中央进料管加到喷淋盘内,然后从喷淋盘上的降液管溢流盘内,然后从喷淋盘上的降液管溢流 溢流型溢流型n n槽式分布器:主要用于槽式分布器:主要用于DN>>1000mm的塔,的塔,其优点是自由截面大,适应性好,处理量其优点是自由截面大,适应性好,处理量大,操作弹性大,其结构见图大,操作弹性大,其结构见图冲击型冲击型 反射板式喷淋器反射板式喷淋器反射板式喷淋器反射板式喷淋器各种喷淋装置动画>>>填料填料n n填料是填料塔的核心内件,提供气填料是填料塔的核心内件,提供气-液两相液两相接触的传质和换热表面,与塔的其它内件接触的传质和换热表面,与塔的其它内件共同决定塔的性能共同决定塔的性能n n有多种形式有多种形式各种填料动画>>>填料塔的支承结构填料塔的支承结构n n作用:支承填料作用:支承填料 n n设计要求:足够的强度、刚度以及足够的设计要求:足够的强度、刚度以及足够的自由截面自由截面n n分类:栅板型、气液分流型分类:栅板型、气液分流型栅板型支承结构栅板型支承结构n n结构最简单,最结构最简单,最常用。
常用n n散装填料直接乱散装填料直接乱堆在栅板上时,堆在栅板上时,将空隙堵塞而减将空隙堵塞而减少开孔率少开孔率气液分流型支承装置气液分流型支承装置n n特点:特点:¨¨高通量低压降高通量低压降高通量低压降高通量低压降¨¨为气体及液体提供了不同的通道,避免了栅板为气体及液体提供了不同的通道,避免了栅板为气体及液体提供了不同的通道,避免了栅板为气体及液体提供了不同的通道,避免了栅板式支承中气液从同一孔槽中逆流通过式支承中气液从同一孔槽中逆流通过式支承中气液从同一孔槽中逆流通过式支承中气液从同一孔槽中逆流通过¨¨避免了液体在板上的积聚,利于液体的均匀再避免了液体在板上的积聚,利于液体的均匀再避免了液体在板上的积聚,利于液体的均匀再避免了液体在板上的积聚,利于液体的均匀再分配n n分类:波纹式、驼峰式、孔管式分类:波纹式、驼峰式、孔管式波纹式支承装置波纹式支承装置驼峰式支承装置驼峰式支承装置孔管式支承装置孔管式支承装置填料塔的液体填料塔的液体再再分布器分布器n n设置原因:当液体流过填料层时,流体慢设置原因:当液体流过填料层时,流体慢慢地会出现从器壁流走(壁流)的现象,慢地会出现从器壁流走(壁流)的现象,使液体分布不均匀,塔中央部分填料可能使液体分布不均匀,塔中央部分填料可能没有润湿,起不到作用,降低了整个塔的没有润湿,起不到作用,降低了整个塔的效率。
将上层填料流下的液体收集,再分效率将上层填料流下的液体收集,再分布,避免塔中心的填料不能被液体湿润而布,避免塔中心的填料不能被液体湿润而形成形成“干锥干锥 ”n n典型结构:分配锥、玫瑰式壁流收集再分典型结构:分配锥、玫瑰式壁流收集再分布器填料塔的液体再分布器填料塔的液体再分布器分配锥分配锥填料塔的液体再分布器填料塔的液体再分布器D0D1玫玫瑰瑰式式壁壁流流收收集集再再分分布布器器 。
