填料压紧装置分为填料压板和床层限制板两大类。图4.9列出了几种常 用的填料压紧装置,填料压板自由放置于填料层上端,靠自身重力将填料 压紧,它适用于陶瓷、石墨制的散装填料,因其易碎,当填料层发生破碎 时,填料层孔隙率下降,此时填料压板可随填料层一起下落,仍能紧紧压 住填料而不可能会引起填料松动。床层限制板用于金属散装填料、塑料散装填 料及所有规整填料。因金属及塑料填料不易破碎,且有弹性,在填装正确 时不会使填料下沉。床层限制板要固定在塔壁上,为不影响液体分布器的 安装和使用,不能采用连续的塔圈固定,对于小塔可用螺丝固定于塔壁, 而大塔则用支耳固定。
角钢除沫器,它的压力 降一般为50-100Pa。增 加折流的次数,能提高 其对气液的分离效率。 这种除沫器结构比较简 单,但耗用金属多,造 价高,在大塔尤为明显, 因而逐渐为丝网除沫器 所取代。
丝网除沫器具有比表面大、重量 轻、孔隙率大及使用起来更便捷等优点,尤 其是它具有除沫效率高、压降小的特 点,从而成为一种普遍的使用的除沫装 置。
(5)液体分布装置 为实现填料内气液二相密切接触、高效传质,填料塔的传质过 程要求塔内任一截面上气液两相流体能均匀分布,特别是液体的初 始分布至关重要,理想的液体分布器应具备以下条件: ① 与填料相匹配的液体均匀分布点。填料比表面积越大,分离要 求越精密,则液体分布器分布点密度也应越大。 ②操作弹性较大,适应性好。 ③为气体提供尽可能大的自由截面,实现气体的均匀分布,且阻力 小。 ④结构符合常理,便于制造、安装、调整和检修。 液体分布装置的种类多样,有喷头式、盘式、管式、槽式及槽盘 式等。
填料塔结构如右图所示,它由塔体、 液体分布器、填料压紧装置、填料层、 液体收集与再分配装置和支撑栅板组成。
1-塔体;2-液体分布器;3-填料 压紧装置;4-填料层;5-液体收集与
(二)塔体支座 塔设备常采用裙式支座 (见图4.4),它应当具有足 够的强度和刚度,来承受塔 体操作重量、风力等引起的 载荷。
常用的填料支撑装置有栅板型、孔管型和驼峰型。如图4.Biblioteka Baidu所 示。选择哪种支撑装置,主要根据塔径、使用的填料种类和型号、 塔体及填料的材质、气液流速而定。
(4)填料压紧装置 为保持操作中填料床层为一高度恒定的固定床, 从而保持均匀一致的空隙结构,使操作正常、稳定,在填料填装后于其上 方安装填料压紧装置。这样,可以防止在高压降、瞬时负荷波动等情况下 填料床层发生松动和跳动。
小型除沫器的丝网厚度根据工艺 条件决定,一般为50-150mm,丝网 应铺平,相邻每层丝网之间的波纹方 向应相错一个角度,上面用支撑板加 以固定,丝网支撑栅板的自由截面积 应大于90%,安装时栅板应保持水平。
填料的作用是为气、液两相提供充分的接触面,并为提高其湍动 程度(主要是气相)创造条件,以利于传质(包括传热)。它们应能使气、 液接触面大、传质系数高,同时通量大而阻力小,所以要求填料层空 隙率高、比表面积大、表面湿润性能好,并在结构上还要有利于两相 密切接触,促进湍流。制造材料又要对所处理的物料有耐腐蚀性,并 具有一定的机械强度,使填料层底部不致因受压而碎裂、变形。
常用的塔填料可分为两大类:散装填料与规整填料。 (3)填料支撑装置 填料支撑装置的作用是支撑塔内填料层,对其 要求是:第一,应有充足的强度和刚度,能支撑填料的重量、填料 层的持液量及操作中的附加压力等;第二,应具有大于填料层孔隙率 的开孔率,以防止在此处首先发生液泛;第三,结构符合常理,有利于气 液二相的均匀分布,阻力小,便于拆装。
装置和液体收集再分布装置等。合理的选择和设计塔内件,对保证填 料塔的正常操作及优良的传质性能十分重要。
(1)除沫器 当空塔气速较大,塔顶溅液现象严重,以及工艺过 程不允许出塔气体夹带雾滴的情况下,设置除沫装置,由此减少液体 的夹带损失,确保气体的纯度,保证后续设备的正常操作。
常用的除沫装置有折板除沫器(见图4.5)丝网除沫器(见图4.6) 以及旋流板除沫器。除此以外还有链条型除沫器、多孔材料除沫器及玻璃 纤维除沫器等。在分离要求不严格的场合,还将干填料层作除沫器用。
图4.4 裙式支座 1-裙座圈;2-支撑板;3-角牵板; 4-压板;5-人孔;6-有保温时排气管;
(三)人孔 人孔是安装和检修人员进出塔器的唯一通道。人孔的设置应便于 人员进入任一层塔板。对直径大于Φ800mm的填料塔,人孔可设在每 段填料层的上、下方,同时兼作填料装卸孔用。设在框架内或室内的 塔,人孔的位置可按详细情况考虑。 人孔在设置时,一般在气液进出口等需要经常维修和清理的部位 要设置人孔,另外在塔顶和塔釜,也各设置一个人孔。 塔径小于Φ800mm时,在塔顶设置法兰(塔径小于Φ450mm的 塔,采用分段法兰连接),不在塔体上开设人孔。 在设置操作平台的地方,人孔中心高度一般比操作平台高0.7-1m, 最大不宜超过1.2m,最小为600mm,人孔开在立面时,在塔釜内部 应设置手柄(但人孔和底封头切线米或手柄有碍内件 时,可不设置)。 装有填料的塔,应设填料挡板,借以保护人孔,并能在不卸出填 料的情况下更换人孔垫片。
入设备即能清理、检查或修理的场合。 手孔又常用作小直径填料塔装卸填料之用,在每段填料层的上下
方各设置一个手孔,卸填料的手孔有时附带挡板,以免反应生成物积 聚在手孔内。
喷头式分布器如图4.10(a)所示。液 体由半球形喷头的小孔喷出,小孔直径为 3-10mm,同心圆排列,喷洒角小于80°, 喷洒直径1/5-1/3 D。这种分布器结构相对比较简单, 只适用于直径小于600mm的塔中。因小孔 容易堵塞,一般应用较少。




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