电子书材料~化工设备与管路知识讲座（第二章 三、四节）

第三节各种常用塔器

塔器：

（1）什么是塔器：

塔器是化工、石油等工业生产中广泛应用的重要生产设备。它的外形是一个直立的圆柱形容器，它的高度要比直径大的多，从外形看起来好像一座塔，所以通常叫做塔器。

（2）塔器的主要功能：

提供气、液两相得以充分接触的机会，使化工生产中的传质和传热过程能够迅速而有效地进行，又能使接触后的气、液两相及时分离。例如塔器多用于物料的蒸馏、吸收、萃取、净化、除尘、冷却等单元操作过程。

塔器做为反应设备使用时，叫做反应塔。作为蒸馏设备使用时，叫做蒸馏塔。

管壳式合成塔工作原理：

Ø  管壳式合成塔采用列管式结构。管程装填催化剂,壳程加入锅炉水,沸腾后移走热量,反应温度由控制反应器壳程中沸水的压力来调节,操作温度190-210 ℃,操作压力1-3 MPa。该型式塔催化剂床层的温差较小,操作比较平稳,转化率也较高,还能副产中压蒸汽,但由于壳程占据了很大的空间,催化剂的装填系数小(仅35% ) 。这种塔为解决热膨胀应力问题,必须采用两种不同膨胀系数的特殊的不锈钢材质,管材需要进口,供货周期很长,设备造价也很高。

Ø  近年来为了适应大型生产的需要,Lurgi公司开发了管壳式和冷管式合成塔串联的组合型合成装置,分别采用水冷和气冷移热,预热后的气体从顶部离开,进入管壳式合成塔的管内催化剂床层反应,管外通入锅炉给水,沸腾后带走热量,出塔气体进入冷管式合成塔上部催化剂床层继续反应,出冷管的塔气体回收热量,温度降低后进入分离器进行分离。气体作为循环气进行再循环,由于采用串联式合成塔,故循环量比较小,可节省能耗。Lurgi工艺利用反应热副产中压蒸汽,能较好的回收能量,其经济性和操作可靠程度更好。

Ø  生产装置大型化可以明显降低产品投资和产品成本。装置大型化已经成为我国工业发展的趋势。合成的核心设备是合成塔。选择稳定、节能、高产率、经济的合成塔对生产厂家至关重要。从操作、结构、材料及维修等方面考虑，对合成塔的基本要求有：

1、稳定性好，结构可靠；

2、在操作上要求催化剂温度易于控制，调节灵活；合成反应器的转化率高；催化剂生产强度大，活性高而且稳定；能回收高位能的反应热；床层中气体分布均匀；压降低。

3、催化剂升温、还原操作方便、还原充分；

4、气体能均匀地通过催化剂层，阻力小，乙二醇产量高；

5、操作稳定、调节方便，能适应各种操作条件的变化；

6、装卸催化剂方便，制造、安装和维修容易；

7、各个内件的连接与保温适当，使内件能在塔内自由移动，避免产生热应力。

塔器基本结构：

                               1、填料 2、支撑栅板 3、液体收集器      4、集液环   5、多级槽式液体分布器   6、填料压圈   7、支撑栅板  

8、蒸汽入口管          9、塔底       10、至再沸器循环管    11、裙座            12、底座环

第四节 几种常用的蒸馏塔填料

拉西环填料

鲍尔环填料

阶梯环填料

矩鞍环填料

不锈钢波纹丝网填料

很好很实用，学习了