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2024-02-21 09:03:04   来源:杏彩体育投注网 作者:杏彩体育投注网官网 1

  支承若设计不当,填料塔的液泛可能首先发生在支承板上。为使气体能顺利通过,对于普通填料塔,支承件上...

  支承若设计不当,填料塔的液泛可能首先发生在支承板上。为使气体能顺利通过,对于普通填料塔,支承件上的流体通过的自由截面积为填料面的50%以上,且应大于填料的空隙率。

  此外,应考虑到装上填料后要将支承板上的截面堵去一些,所以设计时应取尽可能大的自由截面。自由截面太小,在操作中会产生拦液现象。增加压强降,降低效率,甚至形成液泛。

  由于填料支承装置本身对塔内气液的流动状态也会产生影响,因此作为填料支承装置,除考虑其对流体流动的影响外,一般情况下填料支承装置应满足如下要求:

  (1)足够的强度和刚度,以支持填料及所持液体的重量(持液量),并考虑填料空隙中的持液量,以及可能加于系统的压力波动,机械震动,温度波动等因素。

  (2)足够的开孔率(一般要大于填料的空隙率),以防止首先在支撑处发生液泛;为使气体能顺利通过,对于普通填料塔,支承件上的流体通过的自由截面积为填料面的50%以上,且应大于填料的空隙率。此外,应考虑到装上填料后要将支承板上的截面堵去一些,所以设计时应取尽可能大的自由截面。自由截面太小,在操作中会产生拦液现象。增加压强降,降低效率,甚至形成液泛。

  设计中,为防止在填料压紧装置处压降过大甚至发生液泛,要求填料压紧装置的自由截面积应大于70﹪。

  它的作用是在高气速(高压降)和负荷突然波动时,阻止填料产生相对运动,从而避免填料松动、破损。由于填料易碎,当碎屑淤积在床层填料的空隙间,使填料层的空隙率下降时,填料压板可随填料层一起下落,紧紧压住填料而不会形成填料的松动、降低填料塔的生产能力及分离效率。

  液体分布器可分为初始分布器和再分布器,初始分布器设置于填料塔内,用于将塔顶液体均匀的分布在填料表面上,初始分布器的好坏对填料塔效率影响很大,分布器的设计不当,液体预分布不均,填料层的有效湿面积减小而偏流现象和沟流现象增加,即使填料性能再好也很难得到满意的分离效果。

  因而液体分布器的设计十分重要。特别对于大直径低填料层的填料塔,特别需要性能良好的液体分布器。

  喷头式分布器如下图所示。液体由半球形喷头的小孔喷出,小孔直径为3~10mm,作同心圈排列,喷洒角 ≤80°,直径为(1/3~1/5)D。这种分布器结构简单,只适用于直径小于600mm的塔中。因小孔容易堵塞,一般应用较少。

  管式分布器由不同结构形式的开孔管制成。其突出的特点是结构简单,供气体流过的自由截面大,阻力小。但小孔易堵塞,弹性一般较小。管式液体分布器使用十分广泛,多用于中等以下液体负荷的填料塔中。在减压精馏及丝网波纹填料塔中,由于液体负荷较小故常用之。管式分布器有排管式、环管式等不同形状,如下图所示。根据液体负荷情况,可做成单排或双排。

  槽式液体分布器通常是由分流槽(又称主槽或一级槽)、分布槽(又称副槽或二级槽)构成的。一级槽通过槽底开孔将液体初分成若干流股,分别加入其下方的液体分布槽。分布槽的槽底(或槽壁)上设有孔道(或导管),将液体均匀分布于填料层上。

  液体在乱堆填料层内向下流动时,有一种逐渐向塔壁流动的趋势,即壁流现象。为提高塔的传质效果,当填料层高度与塔径之比超过某一数值时,填料层需分段。为改善壁流造成的液体分布不均,在各段填料层之间安设液体再分布器,以收集来自上一填料层来的液体,为下一填料层提供均匀的液体分布。在填料层中每隔一定高度应设置一液体再分布器。

  在通常情况下,一般将液体收集器与液体分布器同时使用,构成液体收集及再分布装置。液体收集器的作用是将上层填料流下的液体收集,然后送至液体分布器进行液体再分布。

  最简单的液体再分布装置为截锥式再分布器,其结构简单,安装方便,一般多用于直径小于0.6m的填料塔中,以克服壁流作用对传质效率的影响。由于此次设计填料层高度为8m需分段,根据实际情况选取多孔盘式液体再分布器。为防止上一填料层来的液体直接流入升气管,应于升气管上设盖帽。

  3、壁流现象液体沿填料层向下流动时,有偏向塔壁流动的现象,这种现象称为壁流。壁流将导致填料层内气液分布不均,使传质效率下降。为减小壁流现象,可间隔一定高度在填料层内设置液体再分布装置。

  填料塔的气体进口装置尽量使气体分散均匀,同时还能防止塔内下流的液体流入气体管路中。常用的办法是使进气管伸至塔的中心线o切口或向下的缺口。这样气体从切口或缺口处折转向上。

  由于这种进气管不能使气体分布均匀,所以只能用于直径在500㎜以下的塔中。对于直径较大的塔,进气管的末端为向下的喇叭口,对于直径更大的塔,则应采取气体均布措施。

  气体的出口装置既要保证气流畅通,又要能除去被气体夹带的液体液雾。目前常用的除雾装置有折板除雾器和丝网除雾器。折板除雾器,这种装置较简单,除雾效果较好。丝网除雾器,这种装置效率高,可除去直径大于5um的液滴。

  填料塔的出口装置既能使液体通畅引(排)出外,还要保证形成对塔内气体的液封,并能防止液体夹带气体。常用的液体出口装置可采用水封。设计中塔内外压差较大时,可采用倒U形管密封装置。

  1、除沫装置由于气体在塔顶离开填料塔时,带有大量的液沫和雾滴,为回收这部分液相,经常需要在顶设置除沫器。

  常用的除沫器有以下几种:折流板式除沫器,它是一种利用惯性使液滴得以分离的装置,一般在小塔中使用。旋流板式除沫器,由几块固定的旋流板片组成,气体通过时,产生旋转运动,造成一个离心力场,液滴在离心力作用下,向塔壁运动实现了气液分离。适用于大塔径净化要求高的场合。

  丝网除沫器,它由金属丝卷成高度为100-150的盘状使用。安装方式多种多样,气体通过除雾沫器的压强降约为120-250Kp,丝网除沫器的直径由气体通过丝网的最大气速决定。