塔型设计对比表3.1 项目板式塔填料塔 空塔气速空塔气速小空塔气速大 塔效率塔效率稳定,大塔效率比小塔效率高塔径在φ1400mm以下的效率较高,随着塔径
塔型设计对比表3.1
项目 板式塔 填料塔
空塔气速 空塔气速小 空塔气速大
塔效率 塔效率稳定,大塔效率比小塔效率高 塔径在φ1400mm以下的效率较高,随着塔径的增大,效率会呈现出降低的趋势
液气比 适应范围较大 对液体频临量有一定要求
持液量 较大 较小
材质要求 一般用金属材料制作 可用非金属耐腐蚀材料
安装维修 较容易 较困难
造价 直径大时一般比填料塔造价低 直径小于φ800mm,一般比填料塔便宜,直径越大造价越高
重量 较轻 重
板式塔也分为筛塔塔,阀门塔,泡罩塔等。泡罩塔是工业上最早使用的托盘。其操作灵活性强,液体气体比较大,不易堵塞,适合各种物料的加工。但近年来,由于结构复杂,成本高,压降大,已被筛盘塔和阀塔取代。它很少用于新建的塔式设备。筛塔塔结构并不是很复杂,成本也不高,落差不大,气压低,传送物质的效率高,但缺点是筛孔容易被阻碍。不适合轻松对焦,高粘度材料处理。如果设计或操作不当,容易发生泄漏,导致操作灵活性降低,传质效率降低。因此,在工业中应用它更加谨慎。它具有两个塔的优点,阀塔的结构也非常简单。单一,制造方便,成本低,托盘开大,生产能力大,操作灵活性大,气液接触时间长,传质效率高。阀盘上装有许多圆孔,每个圆孔都可以安装三脚阀。浮阀是确保气体和液体接触的组件。浮阀的形式主要是F-1、V-4、A和交叉型。最常用的类型是F-1。
f-1浮球阀有两种轻质量和重量,光阀厚度为1.5mm。重量为25克时,光阀惯性小,振动频率较高,阀门关闭时滞后严重,气体泄漏严重。应该使用大量的治疗,需要小的压降(比如减压蒸馏)。重型阀门厚度2mm,重33g。它迅速关闭,需要更高的气体速度来吹气。这样可以减少泄漏,提高效率,但是压降要大一些。通常使用重型阀门。
从下到上的气流吹从浮阀到液体层底部的托盘,和液体流从上盘低盘通过下行然后横向流经盘管气相,然后通过溢流堰进入下行管道和流入下面的托盘。
综上所述,阀盘有以下特点:
1.处理量大于气泡柱的20% - 40%,这是由于气流的喷射,这减少了雾的夹带和阀盘的较大开口。
2.操作弹性大于泡罩塔。
3.分离效率较高,比泡罩塔高出约15%。由于托盘上没有复杂的障碍物,液位下降非常小,托盘上的气流均匀。
4.由于让气体流过的通道比泡罩塔简单得多,因此压强降的比较低,因此可用于真空蒸馏。
5.托盘结构简单,制作方便。
6.阀塔不应在介质系统中使用,易于伸缩和焦化,因为污垢和焦炭会阻碍浮阀的灵活性。
阀盘的蒸馏塔是目前广泛使用的典型板式蒸馏塔。它广泛用于产品纯度高的应用场合,如芳烃蒸馏,气体分离等。缺点是它比较适合于较纯的混合物分离,如粘度高,易污染的物料,不利于长时间运行。使用填充塔不适用于分割精度不高的应用。
浮动阀头的最小张开程度为2.5毫米,最大的张开程度(H-S)为8.5毫米。浮阀可选用 A(碳钢 Q235- A)、 B(不锈钢1 Cr13)、 C(耐酸钢1 Cr18 Ni9)和 D(耐酸钢1 Cr18 Ni12 Mo2 Ti)四种材料制造。
浮阀塔的优势点在于:操作灵活性高,在广泛的气液负载下可以保持高的板效率。其容错的范围为5-9,大于筛盘塔和泡罩塔的弹性范围;解决功能大,比泡罩塔大百分之二十到百分之四十,但略小于筛盘塔;气体沿水平方向吹出,气液接触良好,夹带卷吸量小,托盘效率高,一般比泡罩主体超出百分之十五左右;干的板子的压降小于泡罩塔的压强下降程度,但高于筛板塔;结构并不复杂,安装起来不困难,制造原料约为泡罩的百分之六十到百分之八十,为筛塔的百分之一百二十到百分之一百三十;国内使用的结果证明,对于粘度稍高和一般聚合现象的系统,阀盘也可以正常运行。