萍乡化工填料厂专业拉西环填料,丝网除沫器厂家
  服务热线:18779917026
石墨填料塔的结构特性及塔径计算
·  当前位置:甘肃快3走势图 > 新闻资讯 >

石墨填料塔的结构特性及塔径计算

2019-08-23      阅读:

在化工、医药、石油化工、冶金、轻工、食品、纺织以及国防、电子、三废治理等国民经济众多领域,由于介质的强腐蚀性,要求制作设备的材料,既要能防腐蚀,又要有良好的传热性能。石墨材料就成为理想的设备结构材料,设备形式由原有的换热器、三合一合成炉,逐步发展到现在的填料塔、精馏塔、石墨搅拌釜、急冷塔等。

1 石墨填料塔的工作原理

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。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。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流。

气液两相连续通过填料层的空隙,在填料表面上,通过密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。

当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器2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。

2 石墨填料塔的结构特性

石墨填料塔由塔体、喷淋装置、填料及其支撑板、再分布器、进出口等部件组成。

该填料塔结构简单,利用上下金属盖板作连接法兰,用长螺栓上下将所有塔节紧固为一体,相邻两塔节用活套法兰连接,塔节间的密封形式为凹凸面,垫片材料采用四氟密封带。

塔的顶部装设的喷淋装置,主要分为管式、盘式、莲蓬式和槽式4种,以便液体分布均匀,充分湿润填料的表面,用以达到较高的传质效率。而塔中部设置的再分布装置,是为了避免顶部喷淋下来的液体向塔体内侧偏流,从而影响塔效率。

填料作为气液接触的主要构件,必须满足比表面积大、自由体积小、机构强度足够等要求,通常情况下采用石墨拉西环。填料支撑件大部分由浸渍石墨板加工成多孔板形式。

3 石墨填料塔液泛现象

甘肃快3走势图 液泛是塔内流体流动的一种现象。当气液两相在填料塔内作逆流流动,两相之间的相对速度超过某一限值后,气体压力降极具上升,液体不能畅通的向下流动,填料顶部有液体积存,这时气体只能鼓泡通过液层,因雾沫夹带严重,甚至产生气液迸发现象,传质效果恶化,不能维持塔的正常生产。

控制进料量以及回流量,稳定塔釜加热蒸汽压力,维持塔釜液位于一定波动范围,做好塔顶、塔底压力检测记录等方法都是有效的预防石墨填料塔液泛的措施。

4 石墨填料塔塔径估算

石墨填料塔塔径估算已知条件见表1。
石墨填料塔的结构特性及塔径计算

采用埃克特(Eckert)通用关联图计算泛点气速。

气相质量流量为WV=4 122 kg/h

液相质量流量为WL=24 676 kg/h

Eckert通用关联图的横坐标为

通过查Eckert关联图得

查填料因子表得:φF=252(φ50陶瓷阶梯环填料);μL≈0.76cp=0.000 76 Pa·s

g=9.81 m/s2

则泛点气速为:

空塔气速:取u=0.85uF=0.941 m/s

≈1.1(m)

圆整塔径,取D=1。1 m(按泛点气速校核及实际工程经验规整取值)。泛点速率校核:

填料规格校核

液体喷淋密度校核:

取最小湿润率:(LWmin=0.08 m3/m2·h

查相关数据手册得:

α1=124 m2/m3

Umin1·(LWmin=124×0.08=9.92(m3/m2·h)

式中:α1—填料比表面积。

经上述校核可知,填料塔直径选用D=1 100 mm。

5 结论

(1)本文简单的介绍石墨填料塔的一些基本原理以及初步的塔径估算,在实际的设备选型计算中还需要综合考虑塔体的压力降、填料层高度、填料规格、设备强度等因素。

(2)石墨填料塔通过几年的实际运行,对盐酸、硫酸等腐蚀性介质的吸收、解析、浓缩等单元操作具有可操作性。

(3)石墨填料塔结构简单,制造方便,适应性强,对于处理粘性、热敏性小的腐蚀性物料或传质速率由气相控制的物料,应用广泛。

  相关信息
甘肃快3走势图 甘肃快3官网 甘肃快3官网 甘肃快3 甘肃快3官方网站 甘肃快3走势图 甘肃快3 甘肃快3 甘肃快3 甘肃快3走势图