天然气集输4塔设备讲解.ppt

*;塔设备;第一节 概述;一、塔设备的作用和分类;二、评价塔设备的基本性能指标;一、塔板类型 二、塔板结构 三、板式塔常见的不正常操作;*;1、泡罩塔板;泡罩塔;; 　 塔板上的浮阀有顺排和叉排两种布置方式，建议采用叉排。叉排时相邻浮阀吹出的气体使液层搅拌和鼓泡均匀，有利于传质传热，同时气体夹带雾沫量也较小。;①F1型浮阀（国内最常使用的阀片型式）;*;②十字架型浮阀;③HTV(Half Tube Valve)型浮阀; 3、筛孔塔板 筛孔塔板即筛板，出现也较早（1830年），是结构最简单的一种板型。但由于早期对其性能认识不足，存在易漏液、操作弹性小、难以稳定操作等问题，使用受到极大限制。 1950年后开始对筛孔塔板进行较系统全面的研究，从理论和实践上较好地解决了有关筛板效率、塔板漏液等问题，获得了成熟的使用经验和设计方法，使之逐渐成为应用广泛的塔板类???之一。筛板塔常用于闪蒸稳定。;; ;二、塔板结构;; ①降液管 作用：液体通道，让液体在其中停留一段时间，使液体所夹带的气泡有充分的时间得以从液体中溢出。 型式：圆形、弓形。弓形降液管具有较大容积，又能充分利用塔板面积，应用较为普遍。; ②受液盘 作用：接受由降液管下来的液体，缓冲液体流下时的冲击，稳定塔上液体的流动状态，确保传质过程的稳定进行。 形式：平形、凹形。; ③溢流堰（出口堰） 两个作用：一个是维持塔板上有一定的液层高度；另一个是将降液管出口封在液面以下，以免气体从降液管中上升。 形式：平形、齿形;三、板式塔常见的不正常操作;3.过量漏液：当气体通过塔板的速率较小时，大量的液体会从塔板上的开孔处往下漏，这种现象叫作漏液。 漏液的发生有两种情况： 一种是漏液发生在整个塔截面上，整个截面的漏液基本均匀，且漏液量随着气速的增加很快减少； 另一种是局部漏液，发生在塔板的局部位置，由于塔板上气液相分布不均匀而引起。 ;4.液泛（淹塔） 液泛有两种：夹带液泛和溢流液泛。 夹带液泛：当塔板上的液体流量很大、上升气体的速度又很快时，液体被上升的气体夹带到上一层塔板上（雾沫夹带）的量猛增，使相邻的两块塔板间充满了气液混合物，最终使整个塔内空间全部被液体所占据，这种现象称为夹带液泛。 溢流液泛：因降液管设计太小，液体的流动阻力过大，或因其他原因使降液管局部区域堵塞而变窄，液体不能正常地通过降液管向下流动，使得液体在塔板上积累而充满整个塔内空间，这种现象称为溢流液泛。;一、填料特性和分类二、填料塔结构;1、填料特性 1）比表面积σ 单位体积填料层所具有的表面积称为填料的比表面积，单位为m2/m3。显然，比表面积大有利于增大传质面积。 2）空隙率ε 单位体积填料层所具有的空隙体积称为填料的空隙率，其单位为m3/m3。空隙率大，气液通过能力大，流动阻力小，压降小。 3）填料因子 (σ/ε3) 填料因子代表填料的流体力学特性，单位1/m。填料因子小，表明流动阻力小。 此外填料还应质量轻、造价低，坚固耐用，不易堵塞，耐腐蚀等。;拉西环; ;2）鲍尔环填料 同尺寸的鲍尔环与拉西环虽有相同的比表面积和空隙率，但鲍尔环在其侧壁上的小孔可供气液流通，使环的内壁面得以充分利用。 与拉西环相比，鲍尔环不仅具有较大的生产能力和较低的压降，且分离效率较高，沟流现象也大大降低。 鲍尔环填料的优良性能使它一直为工业所重视，应用十分广泛。可由陶瓷、金属或塑料制成。;3）阶梯环（Stair ring）填料 阶梯环填料的性能在鲍尔环的基础上又有提高，其生产能力可提高约10%，压降则可降低25%，且由于填料间呈多点接触，床层均匀，较好地避免了沟流现象。;4）弧鞍形、矩鞍形填料 相邻弧鞍形填料容易相互套叠，使填料有效表面降低，从而影响传质速率。 ;5）规整填料 规整填料一般由波纹状的金属网或多孔板重叠而成。 优点：空隙大，生产能力大，压降小。流道规则，只要液体初始分布均匀，则在全塔中分布也均匀，因此规整填料具有很高的传质效率。 缺点：造价较高，易堵塞、难清洗，因此工业上一般用于较难分离或分离要求很高的情况。 ;二、填料塔结构;;2、液体分布装置;2）液体再分布器;3、液体出口的液体收集器;4、气体出口的除雾装置;一、板式塔和填料塔的比较 二、塔设备选用原则;;（1）当所需的传质单元数或理论板数较多时考虑用板式塔； （2）小塔径塔考虑用填料塔； （3）液气比小的场合（多数精馏及少数吸收）用板式塔； （4）当要求有小的压降时考虑