填料塔及板式塔的区别
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这是个比较复杂和难以回答的问题,不同的用途(吸收?精馏?)、不同的介质和操作工况有很大的区别,楼主可查阅化工手册,海川也有类似的贴子和主题可以参考,下面是二都泛泛的比较,供楼主参考。
填料塔和板式塔的比较:●填料塔是连续式的气液传质设备,气液两相间呈连续逆流接触并进行传质和传热,气液两相组分的浓度沿塔高呈连续变化。
●板式塔中气液两相间逐层逆流接触并进行传质和传热,气液两相组分的浓度沿塔高呈阶梯式变化。
填料塔的优缺点:●优点:(1)结构简单,压力降小(2)便于处理腐蚀性物料(填料一般由耐蚀材料制成)、易起泡沫的物料(气体不是以发泡的形式通过液层,而且填料对气泡有破碎作用)及真空操作(气液阻力降小)●缺点:(1)体极大、重量大(2)传质效率较低,操作稳定性较差(3)不适于处理污浊液体、含尘气体、含有固体颗粒及容易结垢的物填料塔也是一种应用广泛的气液传质设备。
与板式塔相比,填料塔的基本特点是结构简单、压降低、填料可用耐腐蚀材料制造。
早期,填料塔主要应用于实验室和小型工厂,直径多在0.5 米以下。
但近些年来,关于填料塔的研究及其应用取得了巨大的进展,直径数米乃至十几米的填料塔已不足为奇。
按照填料的结构有格栅式和由其他填料组成的填料塔。
塔体为一圆形筒体,筒内分层安放一定高度的填料层。
早期使用的填料是碎石、焦炭等天然块状物。
后来广泛使用瓷环(如拉西环)和木格栅等人造填料。
这些填料在塔内的堆放方式可分乱堆填料和整砌填料。
填料塔操作时,液体自塔上部进入,通过液体分布器均匀喷洒于塔截面上。
在填料层内,液体沿填料表面自动分散呈膜状流下。
各层填料之间设有液体再分布器,将液体重新均布于塔截面上,进入下层填料。
气体自塔下部进入,通过填料缝隙自由空间,从塔上部排出。
离开填料层的气体可能挟带少量雾滴,因此,需要在塔顶安装除沫器。
气液两相在填料塔内进行接触,填料上的液膜表面即为气液两相的主要传质表面。
在气液两相逆流流动的填料塔内,正常操作时气相是连续相,液相是分散相。
板式塔与填料塔比较
一、理论比较
板式塔优点
有颗粒固体或结垢的物料,适于板式塔
液相过大塔板可采用多溢流
高压操作事宜塔板(膜传质效果不好;气液比过小,膜层较厚)
塔内温度有变化时,板式塔影响滞后,便于调节,温度微小变化可不用调节,操作相对稳定检修吹扫、清洗,板式塔比较方便。
填料塔优点
常减压操作下,效率高,塔高可大大降低
处理能力大,同等产能下,塔径小
填料压降比塔板小很多,节能,较低单耗
压降低,适于精馏热敏性物质,便于减压(真空)操作
处理发泡物质比塔板好,减少雾沫夹带
如果分布器负荷弹性允许,填料负荷弹性范围比较宽泛。
二、实际比较
同处理量下,板式塔塔径大:加压塔Ф2400已近液泛,常压塔要正常操作塔径要3.2米以上(填料塔为3.0米)。
塔高高:预塔要48层塔板塔高约30~35米(封头间距,以下同);加压塔要80~84层塔板塔高约40~45米;常压塔要84~90层塔板,塔高约44~48米。
而采用填料塔预塔23.3米,加压塔35.6米,常压塔37.8米。
综合考虑塔体和塔内件投资,板式塔与填料塔总投资相差不大。
单耗方面,由于压降小,填料塔比板式塔小大约0.05~0.25t甲醇/t蒸汽。
板式塔和填料塔对比 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】1.1.1.1填料塔与板式塔的比较表8-2 精馏塔的主要类型及特点类型板式塔填料塔结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构,如筛板、泡罩、浮阀等;塔内设置有多层塔板,进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料,如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料,格栅、波纹板、脉冲等规整填料;填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触,可采用逆流操作,也可采用并流操作设备性能空塔速度(亦即生产能力)高,效率高且稳定;压降大,液气比的适应范围大,持液量大,操作弹性小大尺寸空塔气速较大,小尺寸空塔气速较小;低压时分离效率高,高压时分离效率低,传统填料效率较低,新型乱堆及规整填料效率较高;大尺寸压力降小,小尺寸压力降大;要求液相喷淋量较大,持液量小,制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难,安装程序较简单,检修清理容易,金属材料耗量大新型填料制备复杂,造价高,检修清理困难,可采用非金属材料制造,但安装过程较为困难适用场合处理量大,操作弹性大,带有污垢的物料处理强腐蚀性,液气比大,真空操作要求压力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型选择一般原则:选择时应考虑的因素有:物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。
1)下列情况优先选用填料塔:a.在分离程度要求高的情况下,因某些新型填料具有很高的传质效率,故可采用新型填料以降低塔的高度;b.对于热敏性物料的蒸馏分离,因新型填料的持液量较小,压降小,故可优先选择真空操作下的填料塔;c.具有腐蚀性的物料,可选用填料塔。
因为填料塔可采用非金属材料,如陶瓷、塑料等;d.容易发泡的物料,宜选用填料塔。
2)下列情况优先选用板式塔:a.塔内液体滞液量较大,操作负荷变化范围较宽,对进料浓度变化要求不敏感,操作易于稳定;b.液相负荷较小;c.含固体颗粒,容易结垢,有结晶的物料,因为板式塔可选用液流通道较大的塔板,堵塞的危险较小;d.在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料,需要在塔内设置内部换热组件,如加热盘管,需要多个进料口或多个侧线出料口。
1.1.1.1填料塔与板式塔的比较表8-2 精馏塔的主要类型及特点类型板式塔填料塔结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构,如筛板、泡罩、浮阀等;塔内设置有多层塔板,进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料,如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料,格栅、波纹板、脉冲等规整填料;填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触,可采用逆流操作,也可采用并流操作设备性能空塔速度(亦即生产能力)高,效率高且稳定;压降大,液气比的适应范围大,持液量大,操作弹性小大尺寸空塔气速较大,小尺寸空塔气速较小;低压时分离效率高,高压时分离效率低,传统填料效率较低,新型乱堆及规整填料效率较高;大尺寸压力降小,小尺寸压力降大;要求液相喷淋量较大,持液量小,操作弹性大(续表)制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难,安装程序较简单,检修清理容易,金属材料耗量大新型填料制备复杂,造价高,检修清理困难,可采用非金属材料制造,但安装过程较为困难适用场合处理量大,操作弹性大,带有污垢的物料处理强腐蚀性,液气比大,真空操作要求压力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型选择一般原则:选择时应考虑的因素有:物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。
1)下列情况优先选用填料塔:a.在分离程度要求高的情况下,因某些新型填料具有很高的传质效率,故可采用新型填料以降低塔的高度;b.对于热敏性物料的蒸馏分离,因新型填料的持液量较小,压降小,故可优先选择真空操作下的填料塔;c.具有腐蚀性的物料,可选用填料塔。
因为填料塔可采用非金属材料,如陶瓷、塑料等;d.容易发泡的物料,宜选用填料塔。
2)下列情况优先选用板式塔:a.塔内液体滞液量较大,操作负荷变化范围较宽,对进料浓度变化要求不敏感,操作易于稳定;b.液相负荷较小;c.含固体颗粒,容易结垢,有结晶的物料,因为板式塔可选用液流通道较大的塔板,堵塞的危险较小;d.在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料,需要在塔内设置内部换热组件,如加热盘管,需要多个进料口或多个侧线出料口。
1.1.1.1填料塔与板式塔的比较表8-2 精馏塔的主要类型及特点类型板式塔填料塔结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构,如筛板、泡罩、浮阀等;塔内设置有多层塔板,进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料,如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料,格栅、波纹板、脉冲等规整填料;填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触,可采用逆流操作,也可采用并流操作设备性能空塔速度(亦即生产能力)高,效率高且稳定;压降大,液气比的适应范围大,持液量大,操作弹性小大尺寸空塔气速较大,小尺寸空塔气速较小;低压时分离效率高,高压时分离效率低,传统填料效率较低,新型乱堆及规整填料效率较高;大尺寸压力降小,小尺寸压力降大;要求液相喷淋量较大,持液量小,操作弹性大(续表)制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难,安装程序较简单,检修清理容易,金属材料耗量大新型填料制备复杂,造价高,检修清理困难,可采用非金属材料制造,但安装过程较为困难适用场合处理量大,操作弹性大,带有污垢的物料处理强腐蚀性,液气比大,真空操作要求压力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型选择一般原则:选择时应考虑的因素有:物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。
1)下列情况优先选用填料塔:a.在分离程度要求高的情况下,因某些新型填料具有很高的传质效率,故可采用新型填料以降低塔的高度;b.对于热敏性物料的蒸馏分离,因新型填料的持液量较小,压降小,故可优先选择真空操作下的填料塔;c.具有腐蚀性的物料,可选用填料塔。
因为填料塔可采用非金属材料,如陶瓷、塑料等;d.容易发泡的物料,宜选用填料塔。
2)下列情况优先选用板式塔:a.塔内液体滞液量较大,操作负荷变化范围较宽,对进料浓度变化要求不敏感,操作易于稳定;b.液相负荷较小;c.含固体颗粒,容易结垢,有结晶的物料,因为板式塔可选用液流通道较大的塔板,堵塞的危险较小;d.在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料,需要在塔内设置内部换热组件,如加热盘管,需要多个进料口或多个侧线出料口。
板式塔与填料塔正常的操作、调节应该是一样,但是填料塔应当注意以下几点:1.填料塔操作范围较小,特别是对于液体负荷的变化更为敏感。
液体负荷较小时,填料表面不能很好的润湿,使传质效果急剧下降,反之,容易发生液泛。
2.填料塔不宜与处理易聚合或含有固体悬浮物的物料。
3.对于容易起泡物系,填料塔更适合,因为对泡沫有限制和破碎作用。
4.热敏性物系易采用填料塔,由于持液量比板式塔少,物料在塔内停留时间短。
5.填料塔更适合负压塔操作,压降比板式塔小,能耗损耗少。
6.从设备安装及检修方面来说,填料比塔板成本高,安装周期短,检修不如塔板方便。
而且安装比塔板要求高。
尤其是分布器的水平度,可以说一个填料塔是否能够成功开车很大程度上取决于其分布器的设计和安装好坏。
精馏塔原始开车操作技术检查按安装工艺流程图逐一进行核对检查。
吹除和清除在新建或大修后的塔系统所属设备和管道内,往往存在有安装过程中的灰尘、焊条铁屑等杂物。
为了避免这些杂物在开车时堵塞管路或卡坏阀门,必须用压缩空气进行吹除或清扫。
吹除前应按气液流程,依次拆开与设备、阀门连接的法兰,吹除物由此排放。
吹洗时用高速压缩空气分段吹尽并用木锤轻击外壁。
每吹尽一段,立即装好法兰。
吹洗流程应该是从设备的高处往低处吹。
系统水压试验和气密性试验为了检查设备焊缝的致密性和机械强度,在使用前要进行水压试验。
水压试验一般按设计图纸上的要求进行。
水压试验要用常温下的清水,并要从设备的最低点注入,使设备内的气体由上面放尽。
为了保证开车时气体不从法兰及焊缝处泄露出来,使塔操作连续稳定,必须进行系统气密性试验。
试验方法是用压缩机向系统内送入空气,并逐渐将压力提高到操作压力的1.05倍。
然后对所有设备、管线上的焊缝和法兰逐个涂抹肥皂水进行查漏。
发现漏处,做好标记或记录,泄压后进行处理。
如无泄漏,保压30min,压力不降为合格,最后将气体放空单机试车和联动试车单机试车是为了确认转动和待转动设备(如空压机和离心泵等)是否好用,是否负荷有关技术规范。
1.1.1.1填料塔与板式塔的比较表8-2 精馏塔的主要类型及特点类型板式塔填料塔结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构,如筛板、泡罩、浮阀等;塔内设置有多层塔板,进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料,如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料,格栅、波纹板、脉冲等规整填料;填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触,可采用逆流操作,也可采用并流操作设备性能空塔速度(亦即生产能力)高,效率高且稳定;压降大,液气比的适应范围大,持液量大,操作弹性小大尺寸空塔气速较大,小尺寸空塔气速较小;低压时分离效率高,高压时分离效率低,传统填料效率较低,新型乱堆及规整填料效率较高;大尺寸压力降小,小尺寸压力降大;要求液相喷淋量较大,持液量小,操作弹性大(续表)制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难,安装程序较简单,检修清理容易,金属材料耗量大新型填料制备复杂,造价高,检修清理困难,可采用非金属材料制造,但安装过程较为困难适用场合处理量大,操作弹性大,带有污垢的物料处理强腐蚀性,液气比大,真空操作要求压力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型选择一般原则:选择时应考虑的因素有:物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。
1)下列情况优先选用填料塔:a.在分离程度要求高的情况下,因某些新型填料具有很高的传质效率,故可采用新型填料以降低塔的高度;b.对于热敏性物料的蒸馏分离,因新型填料的持液量较小,压降小,故可优先选择真空操作下的填料塔;c.具有腐蚀性的物料,可选用填料塔。
因为填料塔可采用非金属材料,如陶瓷、塑料等;d.容易发泡的物料,宜选用填料塔。
2)下列情况优先选用板式塔:a.塔内液体滞液量较大,操作负荷变化范围较宽,对进料浓度变化要求不敏感,操作易于稳定;b.液相负荷较小;c.含固体颗粒,容易结垢,有结晶的物料,因为板式塔可选用液流通道较大的塔板,堵塞的危险较小;d.在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料,需要在塔内设置内部换热组件,如加热盘管,需要多个进料口或多个侧线出料口。