填料塔作為氣液傳質(zhì)分離設備,已在化工、石油化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、環(huán)保等行業(yè)的吸收操作中得到廣泛的應用。在化工裝置中吸收過程可用于混合氣體的分離、原料氣體凈化、回收混合氣體中某組分、制取化工產(chǎn)品等工藝過程;
一、吸收原理
在吸收操作中選用適當?shù)娜軇箽怏w混合物中一種或多種氣體溶解在溶劑中,達到混合氣體分離目的。
吸收操作通常分為物理吸收和化學吸收,物理吸收是溶質(zhì)氣體溶解在溶劑中,溶質(zhì)與溶劑之間不發(fā)生顯著的化學反應。
化學吸收是指溶質(zhì)與溶劑發(fā)生明顯的化學反應的吸收過程。
二、吸收操作的特點
因為氣體的溶解度隨壓力增加、溫度的降低而增加,同時提高壓力使平衡線下移,增加吸收過程的推動力。但壓力太高也會使設備投資及經(jīng)常操作費用增加,同樣降低溫度也受氣溫及操作費用的影響,為此要選擇適宜的操作壓力及溫度。
三、填料吸收塔的工藝過程
大部分的填料吸收塔采用氣液逆流操作流程,這種操作過程在全塔范圍內(nèi)氣液相平均推動力往往大,因而傳質(zhì)效率提高。但在某些特殊的化學吸收中,當被溶解的溶質(zhì)與吸收液的反應屬不可逆過程時,則并流和逆流的平均推動力沒有什么差別,填料是液相反應的催化劑,這種情況可采用并流流程,比如石油工業(yè)中的加氫精制。
填料吸收塔設計主要包括兩部分內(nèi)容,一是吸收過程計算,二是吸收塔設計。根據(jù)吸收系統(tǒng)的物系性質(zhì)、被吸收組分分離純度、操作條件等參數(shù),對吸收過程進行物料、熱量 平衡計算;傳質(zhì)計算確定需要填料層高度;塔設備的結(jié)構(gòu)計算,確定塔的直徑、高度,并合理設計液體及氣體分布器及其他的塔內(nèi)件。
吸收塔分板式吸收塔、填料吸收塔,根據(jù)不同的工藝、物系要求等,設計不同的塔體形式:
板式吸收塔示意圖
填料吸收塔示意圖
四、填料的選擇
填料選型需根據(jù)物系性質(zhì),分離的難易程度,操作條件,物系的腐蝕性能等因素選擇填料的類型、尺寸及材質(zhì)。
填料可用規(guī)整填料,亦可用散裝填料。規(guī)整填料空隙率大,壓降低,允許通量大,對于氣膜控制的難分離物系用它較為合適,但與散裝填料相比,規(guī)整填料價格較高,制造安裝比較麻煩,散裝填料在吸收中應用廣泛,適應性強,填料價格便宜,制造、安裝、清洗方便。無論規(guī)整填料或散裝填料,都有各種不同型號及尺寸,而各種填料的流體力學性能、傳質(zhì)性能、操作彈性負荷等都有較大差異,可初選幾種填料,進行塔徑、壓降計算,估計設備的投資費用及操作費用,進行優(yōu)化比較,確定填料類型和尺寸,一般情況下,吸收過程的液量都很大,宜用大尺寸的填料。
關(guān)于填料的材質(zhì),對于吸收過程選用金屬、塑料及陶瓷均可,應視被分離介質(zhì)的特性及操作條件而定,金屬材質(zhì)通常有不銹鋼、碳鋼、鋁、銅、低合金鋼等,塑料材質(zhì)有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等,陶瓷類有耐酸陶瓷、耐堿陶瓷等。應按物系腐蝕程度選材,對塑料材質(zhì)還需要考慮材質(zhì)的耐熱性。
相關(guān)產(chǎn)品
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。