浮阀塔盘原理及结构
浮阀塔工作原理
浮阀塔工作原理
浮阀塔是化工生产中常用的设备之一,其工作原理主要基于蒸馏原理。
在浮阀塔中,液体混合物被加热至沸腾状态,然后蒸汽沿塔板上升,在上升过程中与下降的液体进行热交换,使液体进一步蒸发。
随着塔板的上升,蒸汽中携带的杂质逐渐减少,最终得到纯净的蒸汽。
浮阀塔的优点在于其处理能力较大,操作稳定,适用于各种不同的液体混合物。
此外,浮阀塔还具有结构简单、安装方便、操作弹性大等优点。
在生产过程中,浮阀塔可以与其他设备配合使用,例如冷凝器、再沸器等,以实现连续生产。
浮阀塔的阀片设计是关键部分,阀片在塔板上自由浮动,可以随着压力变化而自动调节开度,从而实现液位的自动控制。
同时,阀片还可以有效防止堵塞和结垢等问题,保证了设备的正常运行和长期使用。
需要注意的是,浮阀塔的工作原理和设计需要充分考虑物料的特性和工艺要求,以确保设备的适用性和稳定性。
在实际应用中,应根据具体的情况选择合适的浮阀塔型号和规格,并进行操作和维护。
总之,浮阀塔作为一种重要的蒸馏设备,具有广泛的应用前景。
了解其工作原理和特点有助于更好地应用和维护设备,提高生产效率。
化工原理课程设计浮阀塔
化工原理课程设计浮阀塔针对化学工程专业中的化工原理课程,课程设计是一个非常重要而且具有启发性的过程。
在课程设计中,同学们需要充分掌握化工原理的基础知识,学习并掌握化工行业的重要原理和流程,以此为基础,会设计出各种不同类型的化工设备,如浮阀塔等。
在接下来的文本中,我们将介绍化工原理课程设计中的浮阀塔,并探讨其结构、操作和应用。
一、浮阀塔的概念浮阀塔是一种广泛使用的化工设备。
它是一种塔式反应器,用于吸收、分离和提纯混合物。
浮阀塔可以通过不同的设计和流体动力学技术来满足许多不同的化学过程,包括精馏、吸收、萃取、反应和分离等。
浮阀塔可以在一些重要的工业领域得到广泛应用,例如炼油、化工、制药、食品和饮料、制造和环境控制等。
二、浮阀塔的结构浮阀塔一般由圆柱形台式烟囱筒体和立体阀组成,顶部设有入口气流和转子装置,底部装有液体入口和出口。
浮阀塔的圆柱形塔体可根据不同的需求和工艺流程独立选择材料来制作,如不锈钢、碳钢等。
然而,其圆柱形体受到直径与高度比值限定,通常为2-6之间。
浮阀塔可以采用多种转子装置设计,例如平板型、齿轮型、排柱型等。
为防止液面波动,还应在浮阀上设置抑泡板。
阀口下设有气体入口,气体将带动浮阀中的液体上升,并通过液泵进入浮阀塔。
浮阀上的液体将通过分隔板同时与气体接触以达到吸收、萃取、分离和其他化学过程。
三、浮阀塔的操作方式在浮阀塔的化学过程中,上述操作将被重复进行,直到流体达到所需的纯度或浓度,或已完成所需的化学反应。
浮阀塔可以通过各种不同的方式进行操作,取决于所需的化学过程和设备的规格。
浮阀塔中的物流通过操作阀控制,以达到所需的流量,同时还需要控制循环液流量、液位和温度。
在施工过程中,还需要确保严格的安全措施和浮阀的正确操作。
四、浮阀塔的应用场景浮阀塔可用于各种不同类型的操作和化学反应,其中最常见的是可用于精馏塔、萃取塔、吸收塔、氢化处理塔、水解塔、酯化塔、醇酸分离塔等其他一些任何需要操作混合物的化工液态流程。
第五节浮阀塔
第五节浮阀塔概述中已对浮阀塔作了简单的介绍。
§7.5.1浮阀塔的结构浮阀塔的塔板即孔径39mm的大筛孔筛板。
浮阀塔有关液流型式的分类、降液管型式、塔板上各区的分布及各区面积的计算方法均与筛板塔的相同。
浮阀塔板与筛板塔板的开孔方式均为三角形排列叉排式。
参看图7-26,筛孔或阀孔的叉排方式比起顺排方式可使液相在流过塔板时有更充分的气液接触机会。
筛板塔板的筛孔均采用正三角形排列,而浮阀塔板的阀孔有两种排列形式。
若塔板是整块的,多采用正三角形叉排,孔心距t为75~125mm;若塔径较大,采用分块式塔板,则多采用等腰三角形排列方式,第一排阀孔中心距t为75mm,各排阀孔中心线间的距离t'可取为65,80,100mm。
可见,阀孔排列的疏密程度有较大的变化范围。
下面介绍阀孔数N的确定原则。
经验表明,浮阀处在刚升到最大开度时其操作性能最佳,这时漏液少,传质情况好,气液负荷有较大的变动余地,故将该操作状态定为“设计点”。
浮阀的开度与穿过阀孔的气相动压有关。
该动压可用气相动能因子F表示。
,其中u为阀孔气速,m/s。
对于F1型重阀,实验测得在阀刚全开时F0=9~12,选定合适的F值后,可按下式算出相应的阀孔气速,即(7-23)则塔板上阀孔数N 为(7-24)§7.5.2 浮阀塔正常操作的气液流量范围浮阀塔正常操作气液流量范围的表示方法与筛板塔相同,也用负荷性能图表示,图上同样有五条限制线。
其中,液相下限线、液相上限线的作法与筛板塔相同,计算溢流液泛线亦用(7-14)式,但计算气相通过塔板的阻力、计算漏液线及过量液沫夹带线的方法则与筛板塔不同。
下面仅介绍浮阀塔与筛板塔计算方法不同的内容。
1) 气相通过一块塔板的阻力操作时,气相通过一块塔板的阻力可由干板阻力,液层阻力及克服液相表面张力的阻力加和求得。
一般因克服表面张力的阻力比其它阻力小得多,可略去,故只需计算干板阻力与液层阻力。
由实验结果知,对于F 1型重阀,干板阻力的经验计算式为:阀全开前(7-25)阀全开后由(7-25)式的两个计算式联立解,可算得浮阀刚升到最高位置时阀孔气速u o,c , u o,c 的算式为(7-26) 对比由(7-26)式与(7-23)式算出的u o,c 后,确定u o,c 值,并计算干板阻力。
浮阀塔的设计示例
浮阀塔的设计示例浮阀塔是一种常见的化工设备,用于气体和液体之间的质量传递,尤其是在蒸馏和萃取过程中。
下面是一个浮阀塔的设计示例,重点介绍了它的结构和操作原理。
1.设计目标:本浮阀塔的设计目标是实现高效的质量传递,提高分离效果和产品纯度。
同时,保证设备的安全和可靠性,减少设备的能耗和维护成本。
2.结构设计:该浮阀塔采用垂直立式结构,内部分为多个塔板,每个塔板上安装有浮阀。
塔板之间通过气体和液体的穿孔连接。
在塔顶设置有进料口和出料口,而在塔底则设置有底流液收集器。
此外,还设计了塔壳和塔盖,用于保证设备的结构完整性。
3.操作原理:浮阀塔的操作原理基于浮阀的作用。
浮阀由一个密封球和一个杆连接组成。
当从塔底喷射的气体或液体经过塔板时,浮阀的球会被上升的气体或液体推起,从而打开通道,使气体或液体通过浮阀孔进入上方的塔板。
当上方的塔板上积聚足够的液体时,浮阀球会被液体推下,关闭通道,使液体停留在上方的塔板上。
通过不断重复这个过程,气体和液体之间的质量传递就得以实现。
4.浮阀的设计:浮阀的设计关键是选择合适的密封球和杆的材料,并确定其尺寸和重量。
一般来说,密封球和杆的材料要具有耐腐蚀和耐高温的特性,以满足不同工艺的要求。
此外,密封球的尺寸和重量需要根据气体和液体的流速和密度来确定,以保证浮阀的正常运行。
5.设备的操作与维护:为了确保浮阀塔的高效运行,需要进行定期的检查和维护工作。
首先,要检查浮阀是否正常工作,如有必要,需要更换损坏的浮阀。
其次,要及时清理塔板上的沉积物,以保证通道的畅通。
此外,还需要定期检查塔壳和塔盖的密封性,以防止气体或液体的泄漏。
6.设备的优化改进:针对该浮阀塔的优化改进措施主要包括以下几个方面:一是改善塔板的结构,增加塔板的布置密度,减小气液间的传质距离,从而提高质量传递效果。
二是采用节能技术,如加热和冷凝剂回收,减少能耗和环境污染。
三是引入自动控制系统,实现设备的自动化运行和监控,提高生产效率和安全性。
浮阀塔原理
浮阀塔原理浮阀塔是一种常见的化工设备,它在化工生产中起着重要的作用。
浮阀塔的原理是基于液体的密度和浮力原理,通过浮阀的升降来控制液体的流动,实现对气体和液体的分离和传质的目的。
下面将详细介绍浮阀塔的原理及其工作过程。
浮阀塔是一种用于气液分离的设备,通常用于石油化工、化肥、煤化工等行业。
其主要原理是利用液体的密度和浮力来控制浮阀的升降,从而实现对气体和液体的分离。
在浮阀塔中,液体和气体混合物进入塔内后,由于浮阀的存在,液体会沉淀到塔底,而气体则会上升到塔顶。
这样就实现了气液的分离。
浮阀塔的工作原理可以用一个简单的物理原理来解释,即浮力原理。
根据阿基米德原理,浮在液体表面的物体所受到的浮力等于其排开的液体的重量。
当浮阀处于液面以下时,受到浮力的作用,会使浮阀上升;当浮阀处于液面以上时,受到液体的重量作用,会使浮阀下降。
通过这种原理,浮阀可以根据液位的变化来控制液体和气体的流动,实现分离和传质的目的。
浮阀塔的工作过程可以简单描述为,当气液混合物进入浮阀塔后,液体会沉淀到塔底,而气体则会上升到塔顶。
在这个过程中,浮阀会根据液位的变化而上升或下降,从而控制液体的流动。
当液位较高时,浮阀上升,打开液体出口,使液体流出;当液位较低时,浮阀下降,关闭液体出口,阻止液体流出。
这样就实现了对液体的控制和分离。
同时,气体则通过塔顶的出口排出,实现了气液的分离。
总的来说,浮阀塔是一种利用浮力原理来控制气液流动的设备,通过浮阀的升降来实现对液体和气体的分离和传质。
其原理简单而有效,广泛应用于化工生产中。
希望本文能够对浮阀塔的原理有所了解,并对相关行业的工作人员有所帮助。
浮阀塔板的不同类型及工作原理,请收好!
浮阀塔板的不同类型及工作原理,请收好!浮阀塔板(Floating Valve Tray)因其具有优异的综合性能(生产能力大、操作弹性大、塔板效率高、制造费用低等)已成为目前应用较广泛的一种塔板。
目前国内常用的是F-1型(相当于国外的V-1型)浮阀,条形浮阀也开始受到注意。
浮阀塔板简介浮阀塔板在石油化学工业上广泛应用在加压、常压、减压下的精馏、稳定、吸收、脱吸等传质过程中,国内目前使用的浮阀塔直径从200~6400mm,使用效果较好。
浮阀塔板的一般结构是在带降液管的塔板上开有许多孔作为气流通道,孔上方设有可上下浮动的阀片,上升的气流经过阀片与横流过塔板的液相接触,进行传质。
浮阀塔板与常用的泡罩、筛板、舌形等塔板的几点粗略比较如下:①处理能力较舌形、筛孔塔板小些,比泡罩塔板的处理能力约大20%~40%。
②操作弹性较泡罩、舌形、筛板大,塔板弹性是从塔板流体力学所允许范围讲,在很宽的气液负荷变化范闱内,浮阀塔板能保持较高的效率。
③干板压力降较舌形、筛板大,比泡帽塔板小。
塔板上的液面梯度也较小。
④雾沫夹带量比舌形、泡罩小,比筛板略大。
⑤结构较简单,安装较方便;制造费用约为泡罩塔板的60%~80%,为筛板的120%~130%。
浮阀塔板优缺点浮阀塔板是在塔板上开许多方形或圆形孔,每一孔上都带有一个阀片,气体通过阀孔将阀片向上顶起,水平方向射出,在通过液层时,气液两相成泡沫状态进行传热、传质过程。
由于阀片开度可以随气速而变,低气速时阀片在重力作用下可自动关小,减少了泄漏。
当气体负荷在较大范围内变化时使用,浮阀能保持气缝速度几乎不变,从而获得相近的汽液接触状况和分离效率。
所以它具有效率高、弹性大的优点;而且结构简单、造价较低,处理能力高。
缺点:阀片只能用不锈钢制造,并且操作中浮阀容易卡住、锈住或粘住,不能自由开启,塔板检修时必须对锈死浮阀进行更换。
浮阀塔板结构特点浮阀塔板是气液两相进行传质和传热的场所,板上开有—定形状的阀孔(圆形或矩形),孔中安有可上下浮动的阀片,有圆形、矩形、盘形等,从而形成不同型式的浮阀塔板。
浮阀塔工作原理
浮阀塔工作原理浮阀塔是一种常见的化工设备,广泛应用于石油、化工、制药等行业中。
其主要作用是用来分离液体和气体混合物,并且通过浮阀塔的工作原理,实现液体的升降与气体的分布。
本文将针对浮阀塔的工作原理进行详细介绍,并探讨其在工业生产中的应用。
一、浮阀塔的基本结构浮阀塔通常由塔筒、内部填料、浮阀等组件构成。
塔筒是浮阀塔的主体结构,内部填料用来增加接触面积,浮阀则用来控制液位和气流。
1. 塔筒:浮阀塔的外形一般为圆柱形或方形,内部通常设置有多层填料,用来增加液体和气体的接触面积。
2. 塔内填料:填料种类繁多,通常包括环状填料、泡沫填料、板式填料等。
填料的作用是增加气液接触面积,有利于传质和传热。
3. 浮阀:浮阀通常由塑料或金属制成,其上下部分分别安装浮球和导流板。
在塔内液位上升时,浮球随之上升,从而控制浮阀的开启和关闭,调节气体的流量。
二、浮阀塔的工作原理浮阀塔主要依靠浮阀和内部填料的作用来实现分离气体和液体混合物的工作。
其工作原理可分为以下几个步骤:1. 气体液体混合物进入塔内:混合气体和液体通过进料口进入浮阀塔内部,然后通过填料层逐渐分布。
2. 液体沿着填料层下降:由于内部填料的作用,液体会在填料表面形成薄膜,并沿着填料层表面下降,与上升的气体进行充分接触。
3. 气液分离:在填料层的作用下,气体和液体发生相互接触和传质过程。
气体中的液滴会随着气流向上运动,而液体中的气泡则会向下移动。
4. 气体上升至浮阀层:气体在充分与液体接触后,会逐渐上升至浮阀层。
此时,浮阀控制着气体的流量,并防止液体进入到上游装置。
5. 液体流出塔底:经过气液分离后的液体沿着填料层下降,最终流出浮阀塔底部。
三、浮阀塔的工业应用浮阀塔作为一种重要的化工设备,在石油炼制、化工生产、新能源等行业中具有广泛的应用。
1. 石油炼制:在石油炼制过程中,浮阀塔通常用于分离石油和天然气中的液态混合物,例如从原油中提取天然气液。
2. 化工生产:在化工生产中,浮阀塔可用于分离和提纯化学反应产物中的气体和液体,如用于氨水、甲醛、苯乙烯等化工产品的生产中。
精馏醋酸浮阀塔设计
精馏醋酸浮阀塔设计精馏醋酸浮阀塔是一种广泛应用于石油化工行业的设备,主要用于分离和纯化石油化工产品中的混合物。
本文将围绕精馏醋酸浮阀塔的设计进行详细介绍,包括塔的类型、结构、工作原理、设计流程和关键技术参数等方面。
一、精馏醋酸浮阀塔的类型和结构精馏醋酸浮阀塔一般分为塔体、填料、气液分配装置、气体分离装置、液位控制装置、测温装置、再沸器以及塔顶冷凝器等组成部分。
根据不同的工艺要求和物料性质,可以分为以下几种类型:1.常压塔:塔顶压力等于大气压力,主要用于分离易挥发性物质。
2.真空塔:塔顶压力低于大气压力,主要用于分离高沸点物质,如石油蜡等。
3.气提塔:塔内填料为气体分离塔,用于分离气体混合物。
4.氢气分离塔:主要用于分离氢气和其他气体混合物。
5.反应塔:塔内填有催化剂,可将反应物转化为所需产物。
6.萃取塔:用于对混合物进行萃取,分离出所需的组分。
常压塔和真空塔应用最为广泛。
二、精馏醋酸浮阀塔的工作原理精馏醋酸浮阀塔的工作原理是利用气液两相在填料层中进行传质和传热的原理,将混合物中的不同组分分离开来。
混合物(也称为进料)先经过预热器加热,进入塔底并通过气液分配装置与填料层交换热量和物质,生成气液两相。
在填料层中,气液两相经过多次接触、分配、弥合、扩散、传热和传质等过程,在物理上分离开来,达到所需的纯度要求。
塔底的液体从液位控制装置中排出,经再沸器昇华得到纯液体,而塔顶的气体由气体分离装置分离并在塔顶冷凝器中冷凝成液体,从中再次得到纯液体。
整个过程是一个连续的循环,进料不断地进入塔底,分离出纯液体和气体,从而达到分离和纯化的目的。
三、精馏醋酸浮阀塔的设计流程精馏醋酸浮阀塔的设计流程包括以下几个步骤:1.确定物料性质:包括进料物料的物理性质和化学性质,比如沸点、密度、粘度、表面张力等。
2.确定分离要求:需要考虑进料的纯度要求、产率和蒸馏塔出口物流要求等。
3.选择塔型:根据物料性质和分离要求选择合适的塔型,包括常压塔、真空塔、气提塔、氢气分离塔、反应塔和萃取塔等。
浮阀塔盘水力学简述
随着液相流速增加,降液管里的气 液体液流速相应增加。当这个速度 超过一定的限度,摩擦力在降液管 和降液管入口过度产生,使得泡沫 混合物无法流向下面的板,这就使 得液态堆积物留在板上面。
塔设计对液泛的影响
压力对液泛的影响
图粗略显示出压力和L/V对液泛机制的影响 。并未考虑塔板和降液管的几何形状、系 统的种类和操作情况这些所有强烈影响着 液泛机制的因素。因此,这个图只适用于 定义大体的情况。
浮阀塔盘水力学简述
经典的塔盘水力学模型
液相通过降液管,进入塔板范 围。进入塔板的液相,被从塔板下 方上升而来的气体吹拂,从而在塔 板上形成鼓泡的流体。这些鼓泡的 流体会流经整个塔板并到达板堰。 然后漫过堰流进降液管,在降液管 中,气液相分离。
注意:当代工作经验显示这个模型 过分简化了蒸馏过程。然而,很多 现代的过程设计都是基于这个模型 或就这个模型展开阐述。
水力学计算
雾沫夹带线: 在既定的操作条件下,雾沫夹带超过一定允许的范围,则塔板效率
大大降低,不能操作。根据不同的物系,一般允许1%~10%夹带量 (e)
雾沫夹带随塔板间距增大,空塔速度的降低而减少; 塔板上清液高度的降低使雾沫夹带增大,但由于液层下降增加了塔
板净空,所以雾沫量有所减少。 在相同塔盘结构和操作条件,雾沫夹带量随物系表面张力增加而减
堰上液层高度how=2.84×E×(液相流量Vl/堰长l)^(2/3) E:液体收缩系数,与液相流量Vl,堰长l,塔径D有关。一般取1 堰上液层高度要求 > 6 mm,过低将导致液体分布不均
降液管底隙压降=0.153×(底隙流速Wb)^2 底隙流速Wb =液相流量Vl /堰长l/降液管底隙hb
化工塔盘分类PPT课件
中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训
6 立体传质(CTST)塔板
●结构形式及工作原理
梯形喷射罩
分离板
CTST塔板结构简图
CTST塔板工作原理图
CTST塔板实物图片
缺点:① 结构较复杂,造价高;
②塔板压降较普通筛板高。
中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训
(3)导向筛孔型塔板
●结构形式及工作原理
鼓泡促进器
导向孔
导向筛板
(a)导向筛板结构
鼓泡促进器 导向孔
(b)导向筛板工作原理
● 导向筛孔板主要优点
① 生产能力大; ② 塔板效率高; ③ 压降低; ④ 抗堵塞能力强; ⑤ 结构简单、造价低。
●主要优缺点
优点:① 结构简单、造价低; ② 压降较小。
③ 制造、安装、检修维护简便;
缺点:① 操作弹性小;
② 泄漏较严重;
③ 塔板孔道易堵塞。
(2)垂直筛孔型塔板
●结构形式及工作原理
(a)垂直筛板结构图
(b)垂直筛板工作原理
●主要优缺点
优点:① 传质效率高; ② 加工能力大;
③ 适应性强;
④ 操作弹性较大。
1 浮阀塔板的种类
(1)标准圆盘型浮阀塔板
●结构形式
(a)F1型浮阀
(b)F4型浮阀
(c)浮阀阀片
(d)浮阀塔板
Hale Waihona Puke 工作原理●主要优缺点 ◆优点: ① 生产能力较大; ② 操作弹性大; ③ 分离效率高; ④ 塔板压降较小。 ◆缺点: ① 阀片易脱落; ② 阀片易卡死。
(2)ADV高效浮阀塔板(导向浮阀)
●结构形式
ADV塔盘
!8( )DEFGH /023
!"#$%&'()
适当改进降液管
增加鼓泡区的面积
78I()
尽可能利用已有的塔焊接件
减少现场安装时间
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应用领域
原油常压塔 催化裂化 焦化 加氢 气体分馏 乙烯装置 丁二烯 芳烃抽提 PX 装置 甲醇装置 苯酐装置 ......
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性能优势
ADV 浮阀塔盘对浮阀及塔盘进行了整体优化 1 处理能力 提高 40% 提高 10% 增加 3050% 减少 10% 减少投资 良好的操作弹性 一对一更换 安装快捷 使其在综合性能上有明显的优势
2 分离效率 3 操作弹性 4 压 新建项目 改造项目 降
缩小塔径
增加处理能力
提高分离效率
'(
$%!! &%!! φ %' (%! "!'&
$%!! &%!! φ%' (%! "!'&
/01&23 /01&23 ADV 微分浮阀与 F1 型浮阀压降比较见图 3 由图 3 可以看出 F1 型浮阀略低 ADV 微分浮阀的压降较
>?!@ABC
采用鼓泡促进器使整个塔板鼓泡均匀 板的处理能力和提高了传质效率
泡罩塔、浮阀塔、筛板塔
泡罩塔、浮阀塔、筛板塔关于筛板塔板、浮阀塔板和泡罩塔板的选用一、板式塔塔盘的形式及特点板式塔是化工生产中广泛采用的一种传质设备,板式塔的塔盘结构是决定塔特性的关键,常用塔盘有泡罩形、浮阀形、筛板形、舌形及浮动喷射形等。
下面讨论常用塔盘结构及特点。
1.泡罩塔盘泡罩塔盘是工业上应用最早的塔盘之一。
在塔盘板上开许多圆孔,每个孔上焊接一个短管,称为升气管,管上再罩一个“帽子“,称为泡罩,泡罩周围开有许多条形空孔。
工作时,液体由上层塔盘经降液管流入下层塔盘,然后横向流过塔盘板、流入再下一层塔盘,气体从下一层塔盘上升进入升气管,通过环行通道再经泡罩的条形孔流散到液体中。
泡罩塔盘具有如下特点。
,1,气、液两相接触充分,传质面积大,因此塔盘效率高。
,2,操作弹性大,在负荷变动较大时,仍能保持较高的效率。
,3,具有较高的生产能力,适用于大型生产。
,4,不易堵塞,介质适用范围广。
,5,结构复杂、造价高,安装维护麻烦,气相压降较大,但若在常或加压下操作,这并不是主要问题。
2.浮阀塔盘浮阀塔盘是在塔盘板上开许多圆孔,每一个孔上装一个带三条腿可上下浮动的阀。
浮阀是保证气液接触的元件,浮阀的形式主要有F-1型、V-4型、A型和十字架型等,最常用的是F-1型。
F-1型浮阀有轻重两种,轻阀厚1.5mm、重25g,阀轻惯性小,振动频率高,关阀时滞后严重,在低气速下有严重漏液,宜用在处理量大并要求压降小,如减压蒸馏,的场合。
重阀厚2mm、重33g,关闭迅速,需较高气速才能吹开,故可以减少漏液、增加效率,但压降稍大些,一般采用重阀。
操作时气流自下而上吹起浮阀,从浮阀周边水平地吹入塔盘上的液层,液体由上层塔盘经降液管流入下层塔盘,再横流过塔盘与气相接触传质后,经溢流堰入降液管,流入下一层塔盘。
综上所述,盘式浮阀塔盘具有如下特点。
,1,处理量较大,比泡罩塔提高20,40%,这是因为气流水平喷出,减少了雾沫夹带,以及浮阀塔盘可以具有较大的开孔率的缘故。
浮阀塔在石油炼制过程中的应用研究
浮阀塔在石油炼制过程中的应用研究石油炼制是将原油转化为各种有用的石化产品的过程,它在我们的生活中发挥着重要的作用。
而在炼油厂的石油炼制过程中,浮阀塔作为关键装置之一,被广泛应用于蒸馏、吸附、脱硫等工艺中。
本文将探讨浮阀塔的原理、结构和在石油炼制过程中的应用研究。
首先,我们来了解一下浮阀塔的原理。
浮阀塔是一种密封容器,内部装有一系列分隔板,这些分隔板将塔内分为多个层次。
每个层次上都有大量的开孔,这些开孔被称为气孔。
浮阀塔内还有浮阀,这些浮阀的作用是调节介质在不同层次之间的流动。
当下层的液体经过气孔向上喷射时,浮阀会打开,允许气体通过该层,而不会逆流。
而当液体下降时,浮阀会关闭,防止气体通过。
浮阀塔的结构和原理使其适用于多种石油炼制工艺。
其中最常见的是在蒸馏过程中的应用。
蒸馏是将原油中的沸点不同的组分分离的过程。
在浮阀塔中,通过调整浮阀的位置来控制液体和气体的流动,从而实现不同组分的分离。
高沸点的组分会在底层凝结,而低沸点的组分则会在顶层蒸发。
通过不断调整浮阀的位置,可以获得所需的组分纯度。
此外,浮阀塔还被广泛应用于吸附和脱硫工艺中。
吸附是一种将杂质从液体或气体中进行分离的过程。
在浮阀塔中,通过填充吸附剂,如活性炭,可以将杂质吸附到吸附剂表面,从而净化液体或气体。
而脱硫是一种去除燃料中硫的过程,以减少环境污染。
在浮阀塔中,通过将含硫燃料与特定溶剂接触,并调节浮阀的位置,可以实现硫的分离和去除。
在石油炼制过程中,浮阀塔的应用也面临一些挑战和问题。
首先是浮阀的设计和选择。
浮阀的设计应考虑到液体和气体的流动情况,保证在不同工艺条件下能够正常工作。
其次是浮阀的密封问题。
由于浮阀塔内部存在高压和高温,因此需要采取适当的密封措施,以确保塔内介质不能泄漏,避免安全事故发生。
此外,浮阀塔的操作和维护也需要严格的管理,以保证设备的正常运行和寿命。
为了进一步改进浮阀塔在石油炼制过程中的应用,研究人员在设计和优化浮阀塔方面做了很多研究工作。
浮阀塔盘原理及结构
催化车间浮阀塔盘原理及结构、介质流向浮阀塔盘原理:在盘上开有许多孔,每个孔上都装有一个阀,当没有上升汽相时,浮阀闭合于塔板上,当有汽相上升时,浮阀受汽流冲击而向上启开,开度随汽相的量增加而增加,上升汽相穿过阀孔,在浮阀片的作用下向水平方向分散,通过液体层鼓泡而出,使汽液两相充分接触,达到理想的传热效果。
浮阀塔盘结构:之浮阀塔盘的结构特点II筛孔的孔间距要考虑塔板上气液两相接触的要求。
孔间距过小,会加剧穿过相邻筛孔的气泡相互撞击和聚并,增加板压降和雾沫夹带。
孔间距过大,会使鼓泡不均匀,孔间液层出现死区,影响气液接触传质,降低传质效率。
一般孔间距为孔径的2.5~4倍。
根据开孔率的要求,有时孔间距也可扩大到孔径的2~5倍。
筛孔的排列方式可以是正三角形、等腰三角形或矩形,设计中采用正三角形法最多,因为这种排列最为均匀。
在设计时,为了调整开孔率,有时也采用等腰三角形排列。
(3)降液管和溢流方式降液管是上下塔板间的液体通道。
由于越过溢流堰进人降液管的是气含量较高的泡沫液,降液管要肩负气液分离的任务。
因此,降液管必须具有足够的截面积和容积。
降液管可为弓形、圆形,也可为矩形。
根据液量和塔的直径大小,可以设置一根、两根或多根降液管。
因为降液管的设置不同,液体在塔板上的溢流模式也就随之不同。
如设置一根弓形降液管,则称为单溢流,即液体穿过整个塔截面,从一侧流向另一侧,返混少,塔板效率较高,结构也最简单。
但单溢流不能承受大液量,也不适用于大塔径。
液体在塔板上是靠液面落差的重力流动,当流量大或流程长时,会造成液面梯度大,气体鼓泡不均匀。
因此液量大或塔径大,应选用双溢流或多溢流。
浮阀塔盘接至流向:常见的板式精馏塔中,通常是气相自下而上走阀孔,液相流过塔盘表面,在塔盘上完成汽、液传质过程后,液相通过降液管流到下层塔盘。
但,如图所示的塔中,液相走阀孔,自上层塔盘直接落至下层塔盘,气相从升气通道上升,这个升气通道类似于常规塔的降液管。
化工原理板式塔及其设计计算
② 降液管液泛 当塔内气、液两相流量较大,导致降液管内阻力及塔板阻
力增大时,均会引起降液管液层升高,当降液管内液层高度难 以维持塔板上液相畅通时,降液管内液层迅速上升,以致达到 上一层塔板,逐渐充满塔板空间,即发生液泛。并称之为降液 管液泛。
说明:两种液泛互相影响和关联,其最终现象相同。
② 降液管形式和底隙 降液管:弓形、圆形。 降液管截面积:由Ad/AT = 0.06 ~ 0.12 确定; 底隙 hb :通常在 30 ~ 40 mm。
③ 溢流堰(出口堰) 作用:维持塔板上一定液层,使液体均匀横向流过。 型式:平直堰、溢流辅堰、三角形齿堰及栅栏堰。
堰高 hW:直接影响塔板上液层厚度 过小,相际传质面积过小; 过大,塔板阻力大,效率低。 常、加压塔:40 ~ 80 mm ; 减压塔:25 mm 左右。
整理出: qVL h3.07lW
③ 严重漏液线(气相下限线)
h 0 0 . 0 0 0 . 1 h 5 W 3 h O 6 W h
h0
1 (u0 2g c0
)2
v L
代入相关公式,如hOW、σ、u0’,整理出。
④ 液相上限线——保证液体在降液管中有一定的停留时间。
Ad HT 5s
Ls
缺点:浮阀易脱落或损坏。
(4)多降液管(MD)塔板 优点:提高允许液体流量
6.10.5 筛板塔化工设计计算
(1)塔的有效高度 Z
已知:实际塔板数 NP ; 选取塔板间距 HT;
理论塔板数计算
有效塔高: ZHT Np 塔体高度:有效高+顶部+底部+ 其它
选取塔板间距 HT : 塔板间距和塔径的经验关系
糠醛生产浮阀塔的工作原理
糠醛生产浮阀塔的工作原理糠醛生产浮阀塔是一种常见的化工装置,用于糠醛生产过程中分离和提纯糠醛。
它的工作原理是通过塔内流体的物理性质差异实现物质分离的过程。
浮阀塔是一种简单有效的分离装置,由塔体、进料装置、塔底漏液装置、塔顶气液分离装置等组成。
塔体一般为立式的钢制压力容器,内部有多层填料,填料的形状和材质会对分离效果有一定影响。
糠醛生产浮阀塔的工作原理可以总结为以下几个步骤:第一步:进料糠醛原料首先经过预处理,去除杂质和水分,然后通过进料装置进入浮阀塔,进料装置通常位于塔的底部。
塔底漏液装置会将底部液体收集起来,以便进一步处理和回收。
第二步:气液混合糠醛进入塔体后会与其他物质(例如溶剂或蒸汽)进行充分混合。
混合的目的是使糠醛与其他物质更好地接触,达到更好的质量传递效果。
第三步:塔内传质和质量传递混合后的气液进入浮阀塔内,开始在填料层之间传递。
填料层内部的空隙为气体和液体提供了充足的接触表面积,从而促进传递和质量传递的发生。
在传质的过程中,由于不同成分的物质的物理性质不同,例如密度、挥发性等,会导致它们在填料层之间的行为出现差异。
一些轻质物质(例如溶剂和水)会上升,而重质物质(糠醛)会向下沉积。
第四步:分离和提纯浮阀塔的填料层内部通常设置有浮阀,这些浮阀的作用是调节气体和液体在塔内的流动,从而实现更好的分离效果。
当糠醛下沉到一定程度时,浮阀会控制其下降速度,从而实现糠醛的分离和提纯。
分离后的糠醛可以通过塔底漏液装置收集起来,经过进一步处理和回收,而顶部的气体则通过塔顶气液分离装置进行气液分离,进一步回收和利用。
总之,糠醛生产浮阀塔是通过利用物质的物理性质差异,通过填料层的传质和质量传递过程实现糠醛的分离和提纯的化工装置。
它的工作原理简单有效,可以达到较好的分离效果,提高糠醛的产品质量和产量。
浮阀塔、泡罩塔、筛板塔优缺点及结构原理
筛板塔、泡罩塔和浮阀塔的优缺点筛板塔是扎板塔的一种,内装若干层水平塔板,板上有许多小孔,形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。
操作时,液体由塔顶进入,经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降,并在板上积存液层。
气体(或蒸气)由塔底进入,经筛孔上升穿过液层,鼓泡而出,因而两相可以充分接触,并相互作用。
泡沫式接触气液传质过程的一种形式,性能优于泡罩塔。
为克服筛板安装水平要求过高的困难,发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象,设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距,制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰,塔板上开设气体导向缝的林德筛板。
筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔。
应用于蒸馏、吸收和除尘等。
# ~1 Y) h2 y- l, ?! d+ T5 G , `% k* {. a+ \1 }" A- p2 f 泡罩塔板是工业上应用最早的塔板,它主要由升气管及泡罩构成。
泡罩安装在升气管的顶部,分圆形和条形两种,以前者使用较广。
泡罩有f80、f100、f150mm三种尺寸,可根据塔径的大小选择。
泡罩的下部周边开有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。
泡罩在塔板上为正三角形排列。
操作时,液体横向流过塔板,靠溢流堰保持板上有一定厚度的液层,齿缝浸没于液层之中而形成液封。
升气管的顶部应高于泡罩齿缝的上沿,以防止液体从中漏下。
上升气体通过齿缝进入液层时,被分散成许多细小的气泡或流股,在板上形成鼓泡层,为气液两相的传热和传质提供大量的界面I0 Z8 b. G; p3 d 泡罩塔板的优点是操作弹性较大,塔板不易堵塞;缺点是结构复杂、造价高,板上液层厚,塔板压降大,生产能力及板效率较低。
泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代,在新建塔设备中已很少采用。
浮阀塔板具有泡罩塔板和筛孔塔板的优点,应用广泛。
浮阀的类型很多,国内常用的有F1型、V-4型及T型等。
浮阀塔板的优点是结构简单、造价低,生产能力大,操作弹性大,塔板效率较高。
浮阀塔板结构及作用
浮阀塔
一、浮阀塔的原理
在浮阀塔内按一定间距水平设置若干层浮阀塔板,液体靠重力作用自上而下流经各层板后从塔底排出,各层塔板上保持有一定厚度的流动液层;气体则在压强差的推动下,自塔底向上依次穿过各塔板上的液层上升至塔顶排出。
气、液在塔内逐板接触进行质、热交换。
浮阀塔板以泡罩塔板和筛孔塔板为基础基础。
在塔板上按一定的排列开若干孔,孔的上方安置可以在孔轴线方向上下浮动的阀片。
阀片可随上升气量的变化而自动调节开启度。
在低气量时,开度小;气量大时,阀片自动上升,开度增大。
因此,气量变化时,通过阀片周边流道进入液体层的气速较稳定。
同时,气体水平进入液层也强化了气液接触传质。
二、浮阀的分类及结构
塔板的常见结构形式有圆形、方形、条形及伞形。
三、浮阀塔的特点
1、优点
(1)生产能力大。
(2)操作弹性大。
(3)塔板效率较高。
(4)塔板结构及安装较泡罩简单,重量较轻。
2、缺点
(1)在气速较低时,仍有塔板漏液,故低气速时塔板效率有所下降。
(2)浮阀阀片有卡死和吹脱的可能,这会导致操作运转及检修的困难。
(3)塔板压力降较大,妨碍了它在高气相负荷及真空塔中的应用。
四、浮阀塔的应用
浮阀塔在工业上应用十分普遍。
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催化车间浮阀塔盘原理及结构、介质流向
浮阀塔盘原理:在盘上开有许多孔,每个孔上都装有一个阀,当没有上升汽
相时,浮阀闭合于塔板上,当有汽相上升时,浮阀受汽流冲击而向上启开,开度随汽相的量增加而增加,上升汽相穿过阀孔,在浮阀片的作用下向水平方向分散,通过液体层鼓泡而出,使汽液两相充分接触,达到理想的传热效果。
浮阀塔盘结构:之浮阀塔盘的结构特点II
筛孔的孔间距要考虑塔板上气液两相接触的要求。
孔间距过小,会加剧穿过相邻筛孔的气泡相互撞击和聚并,增加板压降和雾沫夹带。
孔间距过大,会使鼓泡不均匀,孔间液层出现死区,影响气液接触传质,降低传质效率。
一般孔间距为孔径的2.5~4倍。
根据开孔率的要求,有时孔间距也可扩大到孔径的2~5倍。
筛孔的排列方式可以是正三角形、等腰三角形或矩形,设计中采用正三角形法最多,因为这种排列最为均匀。
在设计时,为了调整开孔率,有时也采用等腰三角形排列。
(3)降液管和溢流方式
降液管是上下塔板间的液体通道。
由于越过溢流堰进人降液管的是气含量较高的泡沫液,降液管要肩负气液分离的任务。
因此,降液管必须具有足够的截面积和容积。
降液管可为弓形、圆形,也可为矩形。
根据液量和塔的直径大小,可以设置一根、两根或多根降液管。
因为降液管的设置不同,液体在塔板上的溢流模式也就随之不同。
如设置一根弓形降液管,则称为单溢流,即液体穿过整个塔截面,从一侧流向另一侧,
返混少,塔板效率较高,结构也最简单。
但单溢流不能承受大液量,也不适用于大塔径。
液体在塔板上是靠液面落差的重力流动,当流量大或流程长时,会造成液面梯度大,气体鼓泡不均匀。
因此液量大或塔径大,应选用双溢流或多溢流。
浮阀塔盘接至流向:常见的板式精馏塔中,通常是气相自下而上走阀孔,液相流过塔盘表面,在塔盘上完成汽、液传质过程后,液相通过降液管流到下层塔盘。
但,如图所示的塔中,液相走阀孔,自上层塔盘直接落至下层塔盘,气相从升气通道上升,这个升气通道类似于常规塔的降液管。
导向浮阀塔盘也叫导向浮阀塔板。
1.塔板上配有导向浮阀,浮阀上有一个或二个导向孔,导向孔的开口方向与塔板上的液流方向一致。
找操作中,从导向孔喷出的少量汽体推动塔板上的液体流动,从而可明显减少甚至完全消除塔板上的液面梯度。
2.导向浮阀两端设有阀腿,在操作中汽体从浮阀的两侧流出,体流出的反向垂直于踏板上的液体流动向。
因此,导向浮阀塔板上的液体返混是很小的。
3.踏板上导向浮阀,有的具有一个导向孔,有的具有两个导向孔。
具有两个导向孔的导向浮阀,适当排布在塔板两侧的弓形区内,以加速该区域的液体流动,从而可消除踏板上的液体滞止区。
4.由于导向浮阀在操作中不转动,浮阀无磨损,不脱落。
浮阀塔盘的特点是什么?
(1)处理能力比舌型,小一些,比泡罩塔盘大;
(2)操作弹性大;
(3)干板压降较大,比舌型,盘大,比泡罩塔盘压降小,塔板上液面梯度较小;
(4)雾沫夹带较小;
(5)结构简单,安装方便。