化工設(shè)備簡(jiǎn)介-塔設(shè)備

化工行業(yè)設(shè)備大體分為動(dòng)設(shè)備和靜設(shè)備靜設(shè)備包括塔器、換熱器、反應(yīng)器、工業(yè)管式爐、氣柜、儲(chǔ)罐等，又稱“化工設(shè)備”。動(dòng)設(shè)備是指有驅(qū)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備（亦即有能源消耗的設(shè)備），如壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、離心機(jī)、泵等。即“三機(jī)一泵”。又稱“化工機(jī)器”。塔設(shè)備通過(guò)其內(nèi)部構(gòu)件使氣（汽）-液相或液-液相之間的充分接觸，從而使不同相之間進(jìn)行質(zhì)量傳遞和熱量傳遞。塔設(shè)備完成的單元操作通常有：精餾、吸收、解吸、萃取等，也可以進(jìn)行介質(zhì)冷卻，氣體的凈制與干燥以及增濕等。是化工、石油、生物、制藥等生產(chǎn)過(guò)程中廣泛采用的設(shè)備?；どa(chǎn)對(duì)塔設(shè)備提出的要求：①工藝性能好——塔設(shè)備要使氣、液兩相盡可能充分接觸，具有較大的接觸面積和分離空間，以獲得較高的傳質(zhì)效率。②生產(chǎn)能力大——在滿足工藝要求的前提下，要使塔截面上單位時(shí)間內(nèi)物料的處理量大。③操作穩(wěn)定性好——當(dāng)氣液負(fù)荷產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，仍能維持穩(wěn)定、連續(xù)操作，且操作彈性好。化工生產(chǎn)對(duì)塔設(shè)備提出的要求：④能量消耗小——要使流體通過(guò)塔設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的阻力小、壓降小，熱量損失少，以降低塔設(shè)備的操作費(fèi)用。⑤結(jié)構(gòu)合理——塔設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)既要滿足生產(chǎn)的工藝要求，又要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造、檢修和日常維護(hù)。⑥選材要合理——塔設(shè)備材料要根據(jù)介質(zhì)特性和操作條件進(jìn)行選擇，既要滿足使用要求，又要節(jié)省材料，減少設(shè)備投資費(fèi)用。⑦安全可靠——在操作條件下，塔設(shè)備各受力構(gòu)件均應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以確保生產(chǎn)的安全運(yùn)行。上述各項(xiàng)指標(biāo)的重要性因不同設(shè)備而異，要同時(shí)滿足所有要求很困難。因此，要根據(jù)傳質(zhì)種類、介質(zhì)的物化性質(zhì)和操作條件的具體情況具體分析，抓住主要矛盾，合理確定塔設(shè)備的類型和內(nèi)部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，以滿足不同的生產(chǎn)要求。塔設(shè)備的種類很多，常見(jiàn)的分類：⑴按操作壓力分為加壓塔、常壓塔及減壓塔⑵按單元操作分為精餾塔、吸收塔、萃取塔、反應(yīng)塔等。⑶按塔內(nèi)氣、液接觸構(gòu)件的結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔。目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是填料塔和板式塔。填料塔是一種常用的氣、液傳質(zhì)設(shè)備。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塔內(nèi)裝有填料，其作用是使向下流動(dòng)的液體與向上逆流的氣體在填料層中充分接觸達(dá)到傳質(zhì)的目的。填料塔造價(jià)低，阻力小，具有良好的耐腐蝕性能。在生產(chǎn)中，當(dāng)生產(chǎn)量較大時(shí)，一般采用板式塔。在板式塔中，塔內(nèi)設(shè)有許多塊塔盤，相鄰兩塊塔盤有一定的距離，氣、液兩2篩板塔也是應(yīng)用歷史較久的塔型之一，與泡罩塔相比，篩板塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，篩板塔結(jié)構(gòu)及氣液接觸狀況如下圖所示。篩板塔塔盤分為篩孔區(qū)、無(wú)孔區(qū)、溢流堰及降液管等部分。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)（你發(fā)的ppt里面有）3浮閥塔板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在塔板上開(kāi)有若干個(gè)閥孔，每個(gè)閥孔裝有一個(gè)可上下浮動(dòng)的閥片，閥片本身連有幾個(gè)閥腿，插入閥孔后將閥腿底腳撥轉(zhuǎn)90°，以限制閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。閥片周邊沖出幾個(gè)略向下彎的定距片，當(dāng)氣速很低時(shí)，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點(diǎn)接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)（你發(fā)的ppt里面有）填料塔屬于微分接觸型的氣液傳質(zhì)設(shè)備。塔內(nèi)以填料為氣液接觸和傳質(zhì)的基本元件。液體在填料表面呈膜狀自上而下流動(dòng)，氣體呈連續(xù)相自下而上與液體做逆流流動(dòng)，并進(jìn)行氣液兩相間的傳質(zhì)與傳熱。兩相的濃度或溫度沿塔高呈連續(xù)變化。工作原理：操作時(shí)，液體自塔上部進(jìn)入，并通過(guò)液體分布器均勻噴灑于塔截面上，并在填料表面呈膜狀流下；氣體自塔下部進(jìn)入，通過(guò)填料層中的空隙由塔頂排出。氣液兩相在液膜表面進(jìn)行傳質(zhì)。結(jié)構(gòu)：典型填料塔的結(jié)構(gòu)如上圖所示，主要部件有塔體、填料及支承、液體分布器及再分布器、除沫器等。填料是填料塔的核心內(nèi)件，它為氣－液兩相充分接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)提供了表面積?？煞譃樯⒀b填料和規(guī)整填料兩大類。散裝填料，規(guī)整填料（你發(fā)的ppt里面有）塔設(shè)備常見(jiàn)故障：工藝性故障；機(jī)械性故障工藝性故障：如操作時(shí)出現(xiàn)的液泛。漏液量大、霧沫夾帶過(guò)多、傳質(zhì)效率下降等。機(jī)械性故障：塔設(shè)備振動(dòng)、腐蝕破壞、密封失效、工作表面積垢、局部過(guò)大變形、殼體減薄或產(chǎn)生裂紋等。脈動(dòng)風(fēng)力（脈動(dòng)風(fēng)是由于風(fēng)的不規(guī)則性引起的其強(qiáng)度隨時(shí)間隨機(jī)變化）是塔設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因。當(dāng)脈動(dòng)風(fēng)力的變化頻率（或周期）與塔自振頻率（或周期）相近時(shí)，塔體便產(chǎn)生共振。塔體產(chǎn)生共振后，塔發(fā)生彎曲，傾斜，塔板效率下降，影響塔設(shè)備的正常操作，甚至導(dǎo)致塔設(shè)備嚴(yán)重破壞，造成重大事故。防止產(chǎn)生共振，采取的措施：①提高塔體的固有頻率，從根本上消除產(chǎn)生共振的根源—降低高度增加內(nèi)徑；增加壁厚或采用密度小、彈性量大的材料；在離塔頂0.22H處安裝一個(gè)鉸支座。②增加塔體的阻尼，抑制塔的振動(dòng)——利用塔盤上的液體或塔內(nèi)填料的阻尼作用；在塔體外部裝置阻尼器或減振器；在塔壁上懸掛外包橡膠的鐵鏈條；采用復(fù)合材料等。③采用擾流裝置——合理布置塔體上的管道、平臺(tái)扶梯和其他連接件，以破壞或消除周期性形成的漩渦；在塔體周圍焊接螺旋條。塔體腐蝕：金屬材料制造；處理物料大多為各種酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑及腐蝕性氣體等介質(zhì)。腐蝕類型：化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕，局部腐蝕，均勻腐蝕。腐蝕原因：塔設(shè)備的選材，介質(zhì)的特性，操作條件及操作過(guò)程等因素。防止腐蝕采取的措施：①正確選材—不銹鋼在大氣，水及硝酸溶液中有很好的耐蝕性能；銅及銅合金在稀鹽酸、稀硫酸中耐蝕。②采用覆蓋層——將主體與介質(zhì)隔絕。常用的有金屬覆蓋層和非金屬覆蓋層。常用方法有電鍍，噴鍍，不銹鋼襯里等。③采用電化學(xué)保護(hù)——通過(guò)改變金屬材料與介質(zhì)電極電位來(lái)達(dá)到保護(hù)作用。分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)兩種，其中陰極保護(hù)法應(yīng)用較多。④設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)—不合理的結(jié)構(gòu)往往引起機(jī)械應(yīng)力，熱應(yīng)力，應(yīng)力集中和液體的滯留。⑤添加緩蝕劑——可以使設(shè)備腐蝕速度降低或者停止，但在選擇緩蝕劑時(shí)注意對(duì)某種介質(zhì)的針對(duì)性，合理確定緩蝕劑的類型和用量。介質(zhì)泄漏：一般發(fā)生在構(gòu)件連接處。泄漏原因：安裝法蘭時(shí)未達(dá)到技術(shù)要求；受力過(guò)大引起法蘭剛度不足而變形；法蘭密封件失效，操作壓力過(guò)大等。采取措施：保證安裝質(zhì)量；改善法蘭受力情況或更換法蘭；選擇合適的密封件材料或更換密封件；穩(wěn)定操作條件，不超溫，不超壓。殼體減薄局部變形：介質(zhì)腐蝕和物料沖刷。對(duì)其進(jìn)行厚度測(cè)試，確定能否安全繼續(xù)使用；設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇耐蝕，耐磨的材料或采用襯里，以確保其服役期內(nèi)正常運(yùn)行。采取措施：改善結(jié)構(gòu)來(lái)改善應(yīng)力分布狀態(tài)；滿足工藝條件的前提下減少溫差應(yīng)力；在設(shè)備制造時(shí)進(jìn)