化工设备基础知识汇总
填料的种类:1、乱堆填料
2、网状组合填料
规整填料
第二部分 反应设备
按反应器结构型式分类
反应器
釜式(槽式) 塔式
管式 固定床 ห้องสมุดไป่ตู้化床
❖ 釜式反应器:主要用于液相均相、液相非均相或气液相反应。 可间歇操作,也可连续操作。由壳体、搅拌器和换热装置等 组成。
❖ 塔式反应器:指高径比较大的反应设备。广泛用于气-液相 反应、液-液相反应。
填料塔的结构组成
填料塔结构及特性
1. 填料塔的结构
填料塔是以塔内的填料作为气 液两相间接触构件的传质设备。 填料塔的塔身是一直立式圆筒, 底部装有填料支承板,填料以 乱堆或整砌的方式放置在支承 板上。填料的上方安装填料压 板,以防被上升气流吹动。液 体从塔顶经液体分布器喷淋到 填料上,并沿填料表面流下。
❖ 化工设备基础知识
目录
第一部分:精馏塔设备 第二部分:反应设备 第三部分:输送泵设备 第四部分:换热设备 第五部分:阀门设备 第六部分:气体压缩与输送设备 第七部分:物料干燥设备 第八部分:离心分离设备 第九部分:工业循环水系统 第十部分:过滤设备
第一部分 精馏塔设备
精馏塔的总体结构
一、板式塔
特征:反应器高度为直径的数倍以 至十几倍。
内部常设置能增加两相接触的构 件,如填料,筛板等。
适用于两种流体相反应的过程。 如气液反应、液液反应。
填料塔 板式塔 喷雾塔
3、釜式反应器
»釜式反应器在化学工业中的应用非常普遍,大多数情况设 有搅拌装置及传热装置。它既可用于间歇也可用于连续操作 过程,其适应的温度和压力范围都很大。这种反应器适应性 强,操作弹性大。连续操作时,温度、浓度易控制,产品质 量均一。缺点是在要求达到高转化率时,反应器容积大。 »在石化工业中,主要用于聚合反应,即将小分子变成大分 子,使反应产物具有“可塑”、“成纤”、“成膜”、“高 弹”等特性的反应。可间歇操作,也可连续操作。釜式反应 器高径比为1~2,一般由釜体、搅拌器和换热装置等组成。
❖ 这种反应器是单根连 续管式或由一根以上 的管子平行排列构成。 反应物从一头进入反 应器,而产物则从另 一端排出,反应混合 物的组成连续地变化。
特征:长度>>管径。 内部是空的,不设置任 何构件。
多用于均相反应。如 裂解炉。
2、塔式反应器
塔式反应器是指高径比较大的反应设备。广泛应用于气—液 相反应和液—液相反应。在气液相反应过程中,至少有一种 反应物在气相,另一些反应物则在液相,气相中的反应物必 须传递至液相,在液相中发生化学反应。有时,反应物都存 在于气相,它们一齐传递到催化剂溶液中进行反应。气液相 反应属于非均相反应过程。处理气液相反应过程的反应器称 为气液相反应器。
塔板型式
浮阀塔板
操作时,由阀孔上升的气流经阀片与塔板间隙沿 水平方向进入液层,增加了气液接触时间,浮阀开度 随气体负荷而变,在低气量时,开度较小,气体仍能 以足够的气速通过缝隙,避免过多的漏液;在高气量 时,阀片自动浮起,开度增大,使气速不致过大。
浮阀塔板的优点是结构简单、造价低,生产能力 大,操作弹性大,塔板效率较高。其缺点是处理易结 焦、高粘度的物料时,阀片易与塔板粘结;在操作过 程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象,使塔板效率 和操作弹性下降。
❖ 板式塔是逐板接触式的汽液传质设备,汽液两相在 塔内进行逐板逆错流接触,两相的组成和温度沿塔 高呈阶梯式变化
❖ 塔板类型 • 泡罩塔板 • 筛板 • 浮阀塔板 • 喷射型塔板
泡罩塔板
操作时,液体横向流过塔板,靠溢流堰保持板上 有一定厚度的液层,形成液封。升气管的顶部应高于 泡罩齿缝的上沿,以防止液体从中漏下。上升气体通 过齿缝进入液层时,被分散成许多细小的气泡或流股, 在板上形成鼓泡层,为气液两相的传热和传质提供大 量的界面。
操作时,气体经筛孔分散成小股气流,鼓泡通过液 层,气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条 件下,通过筛孔上升的气流,应能阻止液体经筛孔向下泄 漏。
塔板型式
塔板正常流动状态
筛板的优点是结构简单、造价低,板上液面落差 小,气体压降低,生产能力大,传质效率高。其缺点 是筛孔易堵塞,不宜处理易结焦、粘度大的物料。
填料类型
填料的分类可以有各种不同的分法,按性能分为普通 填料和高效填料,按形状和结构分为颗粒型填料和规 整填料。结合填料的结构和性能可分为两类六组。
一、颗粒型填料:(乱堆填料、散装填料) 大颗粒普通填料:如工业拉西环、鞍型、工业鲍尔 环、阶梯环等。小颗粒高效填料:如狄克松环、麦 克马洪填料、坎农填料等。 二、规整填料:(组合填料、预制成型填料) 波纹填料、脉冲填料、绕卷型、高速液膜型
❖ 管式反应器:用于气相或液相连续反应,由于管子能承受较 高的压力,用于加压下的反应尤为适合。
❖ 固定床反应器:流体通过静态催化剂颗粒进行反应的反应器, 多用于气-固相反应,一般固体为催化剂,气体为反应物料。
❖ 流化床反应器:固体在反应器内呈流化状态。主要用于气- 固相催化反应。
❖ 1、管式反应器
液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器 两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后, 送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小, 持液量小,操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液 体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率 降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对 侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
泡罩塔板的优点是操作弹性较大,塔板不易堵塞; 缺点是结构复杂、造价高,板上液层厚,塔板压降大, 生产能力及板效率较低。泡罩塔板已逐渐被筛板、浮 阀塔板所取代,在新建塔设备中已很少采用。
泡罩塔板的剖面图
筛孔塔板
筛孔塔板简称筛板,其结构由开孔区和不开孔区、 降液管、堰组成。塔板上开有许多均匀的小孔,孔径一般 为3~8mm。筛孔在塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢 流堰,使板上能保持一定厚度的液层。
应予指出,筛板塔的设计和操作精度要求较高, 过去工业上应用较为谨慎。近年来,由于设计和控制 水平的不断提高,可使筛板塔的操作非常精确,故应 用日趋广泛。
浮阀塔板
浮阀塔板具有泡罩塔板和筛孔塔板的优点,应用广泛。 浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔,每 个阀孔装有一个可上下浮动的阀片,阀片本身连有几 个阀腿,以限制阀片升起的最大高度,并防止阀片被 气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片,当 气速很低时,由于定距片的作用,阀片与塔板呈点接 触而坐落在阀孔上,在一定程度上可防止阀片与板面 的粘结。