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塔设备设计
塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一,塔可以使气液
相或者液液相之间进行紧密接触,达到较为良好的相际传质及传热的目的。
在塔设备中常见的单元操作有:吸收、精馏、解吸和萃取等。此外工业气体
的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿和
减湿等效果。
1.1 塔设备简介
1.1.1 塔设备设计原则
(1)具有适宜的流体力学条件,可使气液两相良好接触;
(2 )结构简单,处理能力大,压降低;
(3 )强化质量传递和能量传递。
1.1.2 塔设备的设计目标
作为主要用于传质过程的塔设备,首先必须使气液两相能充分接触,以获得
较高的传质效率。此外,为满足工业生产的需要,塔设备还得考虑下列各项要求:
(1)生产能力大。在较大的气(汽)液流速下,仍不致发生大量的雾沫夹
带、拦液、或液泛等破坏正常操作的现象;
(2 )操作稳定、弹性大。当塔设备的气(汽)液负荷量有较大波动时,仍
能在较高的传质效率下进行稳定的操作,并且塔设备应保证能长期稳定操作;
(3 )流体流动的阻力小,即流体通过塔设备的压降小。这将 节省生产
中的动力消耗,以降低正常操作费用。对于减压蒸馏操作,较大的压力降还将使
系统无法维持必要的真空度;
(4 )结构简单、材料耗用量小,制造和安装容易。这可以减少基建过程中
1
的投资费用;
(5)耐腐蚀和不易堵塞,方便操作、调节和检修。
事实上,对于现有的任何一种塔器,都不可能完全满足上述所有要求,但是
我们可以在某些方面做到独特之处。以此来达到较大的生产效率,提高企业的生
产效益。
1.1.3 塔型选择原则
1.1.3.1 填料塔与板式塔的比较
塔主要有板式塔和填料塔两种,它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过
程,但两者各有优缺点,要根据具体情况选择。
表1-1 填料塔和板式塔相比较
填料塔
项目 板式塔
散堆填料 规整填料
空塔 比散堆填料
较小 大
气速 大
一般比填料
压降 较小 小
塔大
塔效 高(对大直径无放 较稳定,效率
小塔效率高
率 大效应) 较高
液气 对液体喷淋量有
范围大 适应范围大
比 一定要求
持液
较小 较小 较大
量
可用非金属耐腐
材质
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