塔(tǎ)器是指用以進(jìn)行分離或吸收等物理過程、改變氣體或(huò)液體(tǐ)複雜混合物組成的設備。又稱“塔設備”。其高度與直徑之比較大,塔器內外設置有一定的附件。內件用以使物料中的氣體與液體、氣體與固體(tǐ)、液體與液體或液體與固體(tǐ)密切接觸,表麵不斷更(gèng)新以完成質量傳遞(一般伴隨熱量傳遞)的過程。
塔器的分類(lèi)
按結構分板式塔和填料塔兩大類。
板式塔
內設有一定數量的塔板,氣體以鼓泡或噴射(shè)形式與塔板上液層相接(jiē)觸進行物質傳遞。可根據氣液操作狀態分為鼓泡式塔(tǎ)板,如浮(fú)閥(fá)、泡帽、篩板等塔板(bǎn)和噴射式,如(rú)網孔、舌形等塔板。又可以(yǐ)根據有無降液管分為溢流式塔板(泡帽等)和穿流式(shì)(穿流式柵板和穿流式篩板等)。
填料塔(tǎ)
內裝有一定高度的填料,液體沿填料自上向下(xià)流動,氣體由下向上同液膜逆流接觸,進行物質傳遞。常應用於蒸餾、吸(xī)水、萃取等操作中。根據(jù)結(jié)構特(tè)點分為亂堆填料(階梯環、鮑爾(ěr)環等顆粒填料(liào))和規則填料(網波紋填料和波板紋填料)
填料塔的結構特點
填(tián)料塔是以塔(tǎ)內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳(chuán)質設備。填料塔的塔身是一直(zhí)立式圓筒,底部(bù)裝有填料支承板,填(tián)料以亂堆或整砌的方式放置在(zài)支承(chéng)板上。填料的上方安裝填料壓(yā)板,以防被上升氣流吹動。液體從塔頂(dǐng)經(jīng)液體分布器噴(pēn)淋到填料上,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)分布後,與液體呈(chéng)逆流連續通過填料層的空隙(xì),在填料表(biǎo)麵(miàn)上(shàng),氣液(yè)兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬於連續接觸式氣液傳質設備,兩相組成沿塔高連續變化,在正常操作狀態下,氣相為連續相,液相為分散相(xiàng)。
當液體沿填料層向下流(liú)動時,有逐漸向塔壁集中的趨勢,使得塔壁附近(jìn)的液流量逐漸增大(dà),這種現象稱為(wéi)壁流。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質效率下降。因此,當填料(liào)層較高時(shí),需(xū)要進行分段,中間設置再分(fèn)布裝(zhuāng)置。液體再(zài)分布裝置包(bāo)括液體收集器(qì)和液體再分布器兩部分,上層填料(liào)流下的液體經液體收集器收集後,送到液體再分布器,經重新分布後噴淋到(dào)下層填料上(shàng)。填料塔具有生產能力大(dà),分離(lí)效率高,壓降小,持液量小(xiǎo),操作彈性大等優點。填料塔也有一些不足(zú)之處,如填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表麵,使傳質效率降低;不(bú)能(néng)直(zhí)接用於(yú)有(yǒu)懸浮(fú)物或(huò)容易聚合的物料;對側線進(jìn)料和出料等複(fù)雜精餾不太適合等。
塔設備有許多種類型,塔設(shè)備是化(huà)工(gōng)、石油化工和煉油生產中重要的設備(bèi)之一(yī)。它可使氣液或液液兩相之間進行緊密接(jiē)觸,達到相際傳質及傳熱的目的。可在塔設備中(zhōng)完成常(cháng)見的(de)單元操作有:精餾(liú)、吸收、解吸和萃取等。