塔工作原理及图解 十一种塔设备工作原理及特点图解

塔工作原理及图解 十一种塔设备工作原理及特点图解(1)

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一、气体冷却塔

热气体由塔底进入,与冷水在塔中鼓泡接触传热,塔顶出口是被冷却了的气体,塔底出口是被加热了的水。

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适用范围:

工业生产或制冷工艺过程中产生的废热,一般要用冷却水来导走。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换,使废热传输给空气并散入大气中。例如:火电厂内,锅炉将水加热成高温高压蒸汽,推动汽轮机做功使发电机发电,经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器,与冷却水进行热交换凝结成水,再用水泵打回锅炉循环使用。这一过程中乏汽的废热传给了冷却水,使水温度升高,挟带废热的冷却水,在冷却塔中将热量传递给空气,从风筒处排入大气环境中。

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性能特点:

筛板萃取塔由于其处理量大、结构简单、造价低廉而被广泛应用于化工生产过程中。塔内液液两相的流动结构对传质效率有着重要影响,同时连续相的流动结构又与塔内件结构密切相关。

三、填料萃取塔

轻相由塔底引入,重相由塔顶加入,两相在填料表面接触传质。

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性能特点:

萃取设备种类很多,填料萃取塔是应用最广泛的萃取设备之一。它不仅具有结构简单,便于制造和安装等优点,而且由于新刮填料的开发,使填料萃取塔的处理能力大幅度提高,传质效率有所改善;因此近年来填料萃取塔的研究和应用得到了迅速的发展。但是由子液液萃取过程两相密度差小,连续相粘度较大、两相轴向返混严重、界面现象复杂。

影响萃取过程的因素非常多,而其中很多因素尚末被充分理解。大多数可用的数据是在小吧实验设备中测量的,通常实验设备只有几英寸直径和几英尺高。因而,所得关系式只能用干粗略的估算,设计时也应留有充分的余地”。与梢馏和吸收等气液传质过程相比,填料萃取塔的设计具有一些不同的特点。

四、填料吸收塔

被吸收的混合气由塔底进入,吸收液从塔顶喷淋而下,液体与气体在填料表面进行气-液传质。

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性能特点:

利用塔内填料,以增加吸收剂(植物油或矿物油)与尾气接触面积的溶剂回收设备。通过气液接触进行的一种气液交换设备。

填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。

五、往复筛板萃取塔

利用曲轴,使中心轴上的筛板做上下往复运动,促进液体在筛孔喷射引起分散混合,进行接触传质。

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六、转盘筛板萃取塔

利用转盘的机械回转,带动连续相和分散相一起转动,增加相际接触面积,强化萃取传质过程。

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七、板式精馏塔

由塔体、塔板、再沸器、冷凝器组成,饱和液体自上而下、气体自下而上,在板中鼓泡,接触传质。

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八、泡罩塔

通常用来使蒸气(或气体)与液体密切接触以促进其相互间的传质作用。塔内装有多层水平塔板,板上有若干个供蒸气(或气体)通过的短管,其上各覆盖底缘有齿缝或小槽的泡罩,并装有溢流管。操作时,液体由塔的上部连续进入,经溢流管逐板下降,并在各板上积存液层,形成液封;蒸汽(或气体)则由塔底进入,经由泡罩底缘上的齿缝或小槽分散成为小气泡,与液体充分接触,并穿过液层而达液面,然后升入上一层塔板。短管装在塔内的,称内溢流式;也有装在塔外的,称外溢流式。泡罩塔广泛用于精馏和气体吸收。

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性能特点

泡罩塔板的优点是操作弹性较大,塔板不易堵塞;缺点是结构复杂、造价高,板上液层厚,塔板压降大,生产能力及板效率较低。泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代,在新建塔设备中已很少采用。

九、洗涤塔

洗涤塔与精馏塔类似,由塔体,塔板,再沸器,冷凝器组成。由于洗涤塔是进行粗分离的设备,所以塔板数量一般较少,通常不会超过十级。 洗涤塔适用于含有少量粉尘的混合气体分离,各组分不会发生反应,且产物应容易液化,粉尘等杂质(也可以称之为高沸物)不易液化或凝固。当混合气从洗涤塔中部通入洗涤塔,由于塔板间存在产物组分液体,产物组分气体液化的同时蒸发部分,而杂质由于不能被液化或凝固,当通过有液体存在的塔板时将会被产物组分液体固定下来,产生洗涤作用,洗涤塔就是根据这一原理设计和制造的。

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性能特点

1)水洗式废气处理系统,价格便宜、处理方法简单;

2)直立式结构最适用于经济空间安装;

3)适用于气态及液态污染源;

4)处理单一污染源;

5)适用于中低风量;

十、湍球塔除尘器

塔内放油一定量的聚乙烯球形填料,气速达到一定值时,小球悬浮并剧烈翻腾旋转和相互碰撞,达到传质和除尘的效果。

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性能特点:

湍球除尘塔采用了先进的气体动力学“流态化理论”和“流化床流化技术”进行设计,同时采用液膜技术、紊流技术、流化技术、动力吸收技术、高效除尘技术、高效除湿技术,集多种技术为一体,表现出了优越的技术性能。它克服了传统塔器易结垢、易堵塞、脱硫效率低、运行不稳定、运行费用高等缺点,同时把液气比降至最低1~3L/m3,把运行费用也降至到最低,是目前西方国家推出的第三代主流除尘设备。

十一、分馏塔

如果将蒸气凝成的液体重新蒸馏,即又进行一次气液平衡,再度产生的蒸气中,所含的易挥发物质组分又有增高,同样,将此蒸气再经冷凝而得到的液体中,易挥发物质的组成当然更高,这样我们可以利用一连串的有系统的重复蒸馏,最后能得到接近纯组分的两种液体。 应用这样反复多次的简单蒸馏,虽然可以得到接近纯组分的两种液体,但是这样做既浪费时间,且在重复多次蒸馏操作中的损失又很大,设备复杂,所以,通常是利用分馏柱进行多次气化和冷凝,这就是分馏。而分馏塔就是对混合挥发液体(例如石油)进行分馏的一种化工设备。

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工作原理:

在有限的空间内,尽可能的增大液相混合物的热交换面积,一般用于精馏分馏的混合物为有机共沸物,共沸物从反应釜内首先受热上升至分馏段,沸点低的继续上升,因为塔顶在受到低沸点物的传热后温度和低沸点物一致,所以低沸点物被分馏出来,而较高沸点物因为没有达到相应的沸点,故会受冷却后回流至反应釜内或分馏柱下半部分,待低沸点物被完全馏出后,较高沸点物相继被分馏,然后是高沸点物的馏出,最后反应釜底部是残渣。

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