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超重力精餾設(shè)備深低溫精餾塔

作者:浙江創(chuàng)興化工設(shè)備有限公司  來源:http://sh-local.cn  更新時間:2024-9-9  點擊次數(shù):

超重力精餾設(shè)備深低溫精餾塔

    深低溫設(shè)備中利用液化原料氣各組分沸點不同,通過多次部分冷凝和部分蒸發(fā)分離氣體組分的設(shè)備。深低溫精餾塔按結(jié)構(gòu)形式有篩板塔、泡罩塔、浮閥塔和填料塔等型式。
 工作原理
 把多組分的液體置于一密閉容器中,加熱后有一部分蒸發(fā)(即部分蒸發(fā))。由于各組分具有不同的沸點,液體中的低沸點組分先蒸發(fā),造成密閉容器中的液相和氣相中組成不同。氣相中低沸點組分的濃度比液相中低沸點組分的濃度大;液相中高沸點組分的濃度比氣相中高沸點組分的濃度大。同理,蒸氣冷卻后有一部分冷凝(即部分冷凝)。冷凝液中高沸點組分的濃度比氣相中高沸點組分的濃度大。精餾過程就是多次的部分冷凝和部分蒸發(fā)。
  這一過程是在精餾塔中進行的。進行精餾操作時,塔頂必須具有下流液體,底部塔釜必須有連續(xù)上升的蒸氣,并使各層塔板氣液接觸,進行質(zhì)量和熱量交換,不斷地進行部分蒸發(fā)和部分冷凝,從而使上升蒸氣中低沸點組分越來越濃,從而得到所需要的純氣體;同時下流液體中高沸點組分越來越濃,從而得到所需要的純液體。
  液態(tài)空氣精餾塔中設(shè)置有多層塔板(如篩板塔)。塔板上氣液接觸時,上升蒸氣從上一塊塔板下流的溫度較低的液體中獲得冷量,蒸氣中高沸點組分(氧)就部分冷凝而進入液體中,液體中的氧組分就增多,而液體則從蒸氣中得到熱量,其中低沸點組分(氮)就被部分蒸發(fā),而使氣體中氮組分增多。
  精餾塔的每層塔板是氣、液兩相進行質(zhì)量和熱量交換的場所。精餾過程就是通過精餾塔內(nèi)多塊塔板的熱量和質(zhì)量交換作用而實現(xiàn)的。最終在塔的底部獲得液氧,在塔的頂部得到高純度氣氮。
 
 篩板塔
 篩板塔內(nèi)裝有若干層塔板,塔板上有許多小孔,形狀如同篩子,并裝有溢流管。蒸氣從下部上升,穿過各層篩板的小孔,并從篩板上液層中鼓泡通過。液體則從溢流管逐層往下流動。篩孔直徑一般為0.9~1.1毫米,間距為2.1~3.25毫米,篩孔在塔板上呈正三角形排列。篩板塔在操作范圍內(nèi)有高效率、結(jié)構(gòu)簡單和制造費用低等優(yōu)點,但塔的操作范圍較窄,塔板安裝水平度要求高。
 泡罩塔
 在塔板上設(shè)置許多泡罩,每個泡罩由帶齒縫的泡罩和升氣管組成,它浸沒在液體中。上升蒸氣通過升氣管,從泡罩上的齒縫鼓泡通過液層,而液體通過溢流管流入下一塊塔板。它能在很廣的操作范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,保持一定效率,但塔板結(jié)構(gòu)復雜,制造費用高,阻力大。
 浮閥塔
 浮閥塔由泡罩塔發(fā)展而來,結(jié)構(gòu)與泡罩塔相似,但每個孔裝有能上下活動的浮閥(見圖),覆蓋閥孔,代替固定的泡罩。浮閥可在一定的高度內(nèi)自由升降,調(diào)節(jié)通流面積,以適應(yīng)不同的氣體通過量,并能在很廣的操作范圍內(nèi)保持高效率,且塔板結(jié)構(gòu)簡單,安裝容易,制造費用低。
 填料塔
 塔內(nèi)堆置填料,以增加氣液兩相間的接觸面積。最常用的填料有環(huán)形、鞍形和波形等實體填料和絲網(wǎng)填料。液體從塔頂沿填料表面呈膜狀向下流動,蒸氣則連續(xù)由下而上同液膜密切接觸。蒸氣和液體的濃度沿塔高連續(xù)變化。填料塔結(jié)構(gòu)簡單,阻力小,但要求液體在塔截面內(nèi)分配均勻,才能達到高效率。
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