塔器是指用以進行分離或吸(xī)收等物理過程、改變氣體或液(yè)體複雜混合物組成的設備。又稱(chēng)“塔設備(bèi)”。其高度與直徑之比(bǐ)較大(dà),塔器內外(wài)設置有(yǒu)一定(dìng)的附件。內件用以使物料中的氣體與液體、氣體與固體、液體與液體(tǐ)或(huò)液體與(yǔ)固體密切接觸,表麵不(bú)斷更新以完成質量(liàng)傳遞(一般伴隨熱量傳遞)的過程。
塔(tǎ)器的分類
按(àn)結構分(fèn)板式塔和填料塔兩大類。
板式塔
內設有一定數量的塔板,氣體以鼓泡(pào)或(huò)噴射形式與塔板上液層相接觸進行物質傳遞。可根據氣液操作狀態分為(wéi)鼓泡式塔板,如浮閥(fá)、泡帽、篩板等塔板和噴射式(shì),如網孔、舌形等塔板。又可(kě)以根據有無降液管分為溢流式塔板(泡帽等(děng))和(hé)穿(chuān)流式(穿流式柵板和(hé)穿流式篩(shāi)板等)。
填(tián)料塔
內裝有一定高度的填料,液體沿填料自上向下流動,氣體由下向上同液膜逆(nì)流接觸,進行(háng)物質傳遞。常應用於蒸餾、吸水(shuǐ)、萃取等操作(zuò)中。根據(jù)結構特點(diǎn)分為亂堆填料(liào)(階梯環、鮑爾環等顆粒填(tián)料)和規則填料(網波紋填料和波板紋填料)
填料塔的(de)結構特點
填(tián)料塔是以塔內的填料作(zuò)為氣液兩相間接觸構件的(de)傳質設備。填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或整砌的方(fāng)式放(fàng)置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣(qì)流吹(chuī)動。液體從塔頂經液體(tǐ)分布器噴淋(lín)到填料上,並沿填料表麵流下。氣體從塔底送入,經氣(qì)體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布(bù)後,與液體呈逆流連續(xù)通過填(tián)料層的空隙,在填料表麵上,氣液兩相(xiàng)密切接觸進行傳質。填料塔屬於連續接觸式氣(qì)液傳質設(shè)備(bèi),兩相組成沿塔高連續變化,在正常操作狀態(tài)下,氣相為(wéi)連續相,液相為分散相。
當液體沿填料層向下流動時,有(yǒu)逐漸向塔壁集中的趨勢,使得塔壁附近(jìn)的液(yè)流量逐漸增(zēng)大(dà),這種現(xiàn)象稱(chēng)為壁流。壁流效應造成氣液兩相在填料(liào)層中分布不均,從而使(shǐ)傳質效率(lǜ)下降。因此,當填料層較高時,需要(yào)進行分段,中間(jiān)設(shè)置再分布裝置。液體再分布(bù)裝置包括(kuò)液體收集器和液體再分布器兩部分(fèn),上層填料流下的液體經液體收集器(qì)收集後,送到液體再分布器,經重新分(fèn)布後噴淋到下層填料(liào)上。填(tián)料塔具有生產能力大,分(fèn)離效率高,壓降小(xiǎo),持液量小,操作彈性大(dà)等優(yōu)點。填料塔也有一些不足之處,如填料造價高;當液體負荷較小時不能(néng)有效地潤濕填料表麵,使傳(chuán)質效率降低;不能直接用於有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等複雜精餾不太適合等。
塔設備有許(xǔ)多種類型,塔設備是化工、石油化工(gōng)和煉油生產中重要的設備之一。它可使氣液或液液(yè)兩相之間進行緊密接觸,達到相際傳質及傳熱的目(mù)的。可在(zài)塔設備中完成常(cháng)見的(de)單元操作有:精餾、吸收、解吸和萃取等。