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宿迁玻璃钢填料塔废气处理

产品时间:2020-09-02

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简要描述:

宿迁玻璃钢填料塔废气处理
填料塔公司玻璃钢填料塔,填料塔是配套使用环保设备中比较为常见的一种处理设备,填料塔到底发挥了什么样的作用,又有什么优势特点,今天小编就来与大家一起了解学习一下,着重来讲述一下它的工作原理。填料后的酸雾达到排放标准的排放要求。填料塔底部装有填料支承板,填料以乱堆方式放置在支承板上。填料塔喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。

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宿迁玻璃钢填料塔废气处理

填料塔(Packing Column)是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料,以增加两种流体间的接触表面。例如应用于气体吸收时,液体由塔的上部通过分布器进入,沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上,与液体密切接触而相互作用。结构较简单,检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。

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填料塔的结构

◆填料层:提供气液接触的场所。

◆液体分布器:均匀分布液体,以避免发生沟流现象。

◆液体再分布器:避免壁流现象发生。

◆支撑板:支撑填料层,使气体均匀分布。

◆除沫器:防止塔顶气体出口处夹带液体。

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,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。

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。

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填料塔的附件

填料塔的附件有填料支撑装置、液体分布装置、液体再分布器、除沫装置、填料压紧装置这五种。

⑴填料支撑装置

主要用途是支撑塔内的填料,同时又能保证气液两相顺利通过。若设计不当,填料塔的液泛可能首先在填料支撑装置上发生。

对填料支撑装置的要求:

◆对于普通填料,支撑装置的自由截面积应不低于全塔面积的50%,并且要大于填料层的自由截面积;

◆具有足够的机械强度、刚度;

◆结构要合理,利于气液两相均匀分布,阻力小,便于拆装。

⑵液体分布装置

液体在填料塔内均匀分布,可以增大填料的润湿表面积。以提高分离效率,因此液体的初始分布十分重要。

常用的液体分布装置有:莲蓬式、盘式、齿槽式及多孔环管式分布器等。

液体分布器的性能主要由分布器的布液点密度(即单位面积上的布液点数),各布液点均匀性,各布液点上液相组成的均匀性决定,设计液体分布器主要是决定这些参数的结构尺寸。

对液体分布器的选型和设计,一般要求:液体分布要均匀;自由截面率要大;操作弹性大;不易堵塞,不易引起雾沫夹带及起泡等;可用多种材料制作,且操作安装方便,容易调整水平。

⑶液体再分装置

液体再分装置作用是减小壁流现象。

壁流现象:在乱堆填料层内存在的液体逐渐流向塔壁的现象。

在填料层内每隔一定高度设置液体再分布装置。

常用的液体再分装置有:椎体形、槽形、升气管形等。

在通常情况下,一般将液体收集器与液体分布器同时使用,构成液体收集及再分布装置。液体收集器的作用是将上层填料流下的液体收集,然后送至液体分布器进行液体再分布。

⑷除沫装置

当塔内操作气速较大或液沫夹带现象严重时,可在液体分布器的上方设置除沫装置,主要用途是除去出口气流中的液滴。

由于气体在塔顶离开填料塔时,带有大量的液沫和雾滴,为回收这部分液相,经常需要在顶设置除沫器。

常用的除沫器有以下几种:

✦折流板式除沫器,它是一种利用惯性使液滴得以分离的装置,一般在小塔中使用。

✦旋流板式除沫器,由几块固定的旋流板片组成,气体通过时,产生旋转运动,造成一个离心力场,液滴在离心力作用下,向塔壁运动实现了气液分离。适用于大塔径净化要求高的场合。

✦丝网除沫器,它由金属丝卷成高度为100-150的盘状使用。安装方式多种多样,气体通过除雾沫器的压强降约为120-250Kp,丝网除沫器的直径由气体通过丝网的最大气速决定。

⑸填料压紧装置

安装在填料层上端。作用是保持填料层为一高度固定的床层,从而保持均匀一致的空隙结构,使操作正常、稳定,防止在高压降、瞬时负荷波动等情况下,填料层发生松动或跳动。

分为:

填料压板:自由放置于填料上端,靠自身重量将填料压紧。适用于陶瓷、石墨材质的散装填料。它的作用是在高气速(高压降)和负荷突然波动时,阻止填料产生相对运动,从而避免填料松动、破损。

由于填料易碎,当碎屑淤积在床层填料的空隙间,使填料层的空隙率下降时,填料压板可随填料层一起下落,紧紧压住填料而不会形成填料的松动、降低填料塔的生产能力及分离效率。

床层限制板:固定在填料上端。

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填料塔的操作方式

填料塔的操作是从物料平衡、热量平衡、相平衡及填料塔性能等几个方面考虑,通过控制系统建立并调节塔的操作条件,使填料塔满足分离要求。

⑴填料塔的操作方式:

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,经气体分布装置分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙;在填料表面上,气液两相接触进行传质。

⑵填料塔的操作特点:

填料塔属于微分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。

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气液两相的流体力学特性

填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量、填料层的压降、液泛等。

⑴填料层的持液量

在一定操作条件下,由于液膜与填料表面的摩擦以及液膜与上升气体的摩擦,有部分液体停留在填料表面及其缝隙中。

✦定义:单位体积填料层内所积存的液体体积,以(m3液体)/(m3填料)表示。

✦持液量的影响:一般来说,适当的持液量对填料塔操作的稳定性和传质是有益的,可以提供更大的气液相接触面积;但持液量过大,将减少填料层的空隙和气相流通截面,使压降增大,处理能力下降。

✦结论:持液量不宜太小,也不宜太大。

⑵填料层的压降

✦产生原因:在操作过程中,从塔顶喷淋下来的液体,依靠重力在填料表面成膜状向下流动,上升气体与下降液膜的摩擦阻力形成了填料层的压降。

✦影响因素:压降与液体喷淋量及气速有关:一定的气速下,液体喷淋量越大,压降越大;在一定的液体喷淋量下,气速越大,压降也越大。

 宿迁玻璃钢填料塔废气处理

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

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,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。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两部分,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。

填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。

填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。

 

填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。所选填料既要满足生产工艺的要求,又要使设备投资和操作费用最低。

1.填料种类的选择:填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,通常考虑以下几个方面:

(1)传质效率要高一般而言,规整填料的传质效率高于散装填料;

(2)通量要大在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料;

(3)填料层的压降要低;

(4)填料抗污堵性能强,拆装、检修方便。

2.填料规格的选择填料规格是指填料的公称尺寸或比表面积。

(1)散装填料规格的选择工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。同类填料,尺寸越小,分离效率越高,但阻力增加,通量减少,填料费用也增加很多。而大尺寸的填料应用于小直径塔中,又会产生液体分布不良及严重的壁流,使塔的分离效率降低。因此,对塔径与填料尺寸的比值要有一规定,一般塔径与填料公称直径的比值D/d应大于8。

(2)规整填料规格的选择工业上常用规整填料的型号和规格的表示方法很多,国内习惯用比表面积表示,主要有125、150、250、350、500、700等几种规格,同种类型的规整填料,其比表面积越大,传质效率越高,但阻力增加,通量减少,填料费用也明显增加。选用时应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑,使所选填料既能满足技术要求,又具有经济合理性。应予指出,一座填料塔可以选用同种类型,同一规格的填料,也可选用同种类型不同规格的填料;可以选用同种类型的填料,也可以选用不同类型的填料;有的塔段可选用规整填料,而有的塔段可选用散装填料。设计时应灵活掌握,根据技术经济统一的原则来选择填料的规格。

3.填料材质的选择填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。

(1)陶瓷填料陶瓷填料具有很好的耐腐蚀性及耐热性,陶瓷填料价格便宜,具有很好的表面润湿性能,质脆、易碎是其最大缺点。在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。

(2)金属填料金属填料可用多种材质制成,选择时主要考虑腐蚀问题。碳钢填料造价低,且具有良好的表面润湿性能,对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用;不锈钢填料耐腐蚀性强,一般能耐除Cl–以外常见物系的腐蚀,但其造价较高,且表面润湿性能较差,在某些特殊场合(如极低喷淋密度下的减压精馏过程),需对其表面进行处理,才能取得良好的使用效果;钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价很高,一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。一般来说,金属填料可制成薄壁结构,它的通量大、气体阻力小,且具有很高的抗冲击性能,能在高温、高压、高冲击强度下使用,应用范围广泛。

(3)塑料填料塑料填料的材质主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好,可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好,可长期在100°C以下使用。塑料填料质轻、价廉,具有良好的韧性,耐冲击、不易碎,可以制成薄壁结构。它的通量大、压降低,多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿性能差,但可通过适当的表面处理来改善其表面润湿性能。

发展历史

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填料塔70年代以前,在大型塔器中,板式塔占有绝对优势,出现过许多新型

填料塔

塔板。

70年代初能源危机的出现,突出了节能问题。

随着石油化工的发展,填料塔日益受到人们的重视,此后的20多年间,填料塔技术有了长足的进步,涌现出不少高效填料与新型塔内件,特别是新型高效规整填料的不断开发与应用,冲击了蒸馏设备以板式塔为主的局面,且大有取代板式塔的趋势。

最大直径规整填料塔已达14~20m,结束了填料塔只适用于小直径塔的历史。

这标志着填料塔的塔填料、塔内件及填料塔本身的综合设计技术进入了一个新阶段。

纵观填料塔的发展,可以看出,直至80年代末,新型填料的研究始终十分活跃,尤其是新型规整填料不断涌现,所以当时有人说是规整填料的世界。

但就其整体来说,塔填料结构的研究又始终是沿着两个方面进行的,即同步开发散堆填料与规整填料。

另一个研究方向是进行填料材质的更换,以适应不同工艺要求,提高塔内气液两相间的传质效果,以及对填料表面进行适当处理(包括在板片上碾压细纹或麻点,在板片上粘接石英砂,表面化学改性等),以改变液相在填料表面的润湿性。

填料塔从ACHEMA‘94和ACHEMA’97两届展览会展出情况来看,进入90年代后,填料的发展较慢,仿佛进入一个相对稳定期,或者说是处于巩固阶段。

填料领域最多的发展还是在气液分布器方面。

国外大公司对液体分布装置的研究较成熟,但对气体分布器的研究是几年前才起步的。与此相反的是,近五六年来,塔器中板式塔技术却又有了明显的进步。

尽管如此,新型填料的开发与应用仍将会有发展,其重点亦仍是规整填料。

预计今后填料塔的发展仍应归结到以下三个方面:

①新型填料及塔内件的开发。

②填料塔的性能研究。

③填料塔的工业应用。

 

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