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文檔簡介

1、煉油設(shè)備 流體保送設(shè)備 加熱設(shè)備 換熱設(shè)備 傳質(zhì)設(shè)備 反響設(shè)備 容器 流體保送設(shè)備作用、種類 保送各種液體如原油、汽油、柴油、水等和氣體油氣、空氣、蒸氣等;使物料壓力升高或降低。 保送液體的機(jī)械主要是泵,常用的有離心泵、往復(fù)泵、旋渦泵等。 保送氣體的機(jī)械主要有緊縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、真空泵等。除此之外,流體保送設(shè)備還包括各類管線、閥門等。煉油廠的“動脈 常減壓蒸餾安裝中,泵的投資約占總投資的5; 催化裂化安裝中僅主風(fēng)機(jī)和氣體緊縮機(jī)約占總投資的6; 加氫裂化安裝緊縮機(jī)的動力耗費相當(dāng)于整個安裝的60。 一個煉油工藝安裝所需的閥門數(shù)經(jīng)千計,管線總長可達(dá)萬米以上。加熱設(shè)備 把原油加熱到一定的溫度,使油品氣化或

2、為油品進(jìn)展反響提供足夠的熱量和反響空間,都需采用加熱設(shè)備。常用的是管式加熱爐。 一管式加熱爐的構(gòu)造和作用 二管式爐的主要工藝目的一管式加熱爐的構(gòu)造和作用管式爐主要由輻射室、對流室、爐管、熄滅器及煙道等組成。1.輻射室與對流室管式爐周圍有爐墻由耐火層、保溫層等組成,里面排有爐管.原料油或油品從對流室的爐管稱對流管進(jìn)入,經(jīng)輻射室的爐管輻射管加熱到要求的溫度后分開爐子。燃料油和或燃料氣在爐膛里熄滅,以輻射方式直接加熱原料油。熄滅產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入對流室,以對流方式把熱量傳給原料,最后從煙囪中排出。在加熱爐里7080的加熱義務(wù)是在輻射室里完成的。對流室除用以加熱油品以外,有時還有部分爐管用來消費過熱蒸

3、汽供安裝內(nèi)用。2.爐管陳列在輻射室里的爐管,普通資料為優(yōu)質(zhì)碳鋼10 號鋼;處置高溫或有腐蝕性的原料油那么采用鉻鉬合金鋼如Cr5Mo 等。為了添加傳熱面積,強(qiáng)化傳熱過程,對流室爐管外外表可以帶有釘頭。3.熄滅器是噴散燃料與空氣混合的設(shè)備,以使燃料完全熄滅。加熱爐所用的燃料有兩種:一種是重質(zhì)油品,即燃料油,另一種是燃料氣。燒燃料油時,普通采用蒸汽與燃料混合,經(jīng)油嘴高速噴出,使油霧化,空氣從風(fēng)門中選入,選行熄滅。常用的熄滅器是同時運用燃料油和燃料氣的油氣結(jié)合熄滅器。幾種常見的管式爐構(gòu)造 目前煉油廠中運用較廣泛的管式爐是圓筒爐、立式爐、無焰爐等。 三種爐型的構(gòu)造表示圖分別見圖3-5、圖3-6 和圖3-

4、7。圓筒爐 爐膛為直立圓筒形,輻射管在爐膛周圍垂直排成一圈,爐底裝有一圈熄滅器,即輻射室內(nèi)熄滅器和管排成同心圓布置。輻射管距火焰的相對位置勻稱,爐管徑向的輻射熱量均勻,同時便于布置成多程并聯(lián)即一個以上的進(jìn)出口。圓筒爐的構(gòu)造緊湊,資料用量、投資和占地面積均小于立式爐。 但這種爐型由于受輻射管高度與爐管節(jié)圓直徑即以輻射管中心連線所構(gòu)成圓的直徑之比的限制約在2.5 左右,所以沿管長受熱不均勻,輻射管的平均熱流密度也較低。為了彌補(bǔ)大型圓筒爐爐膛熱流密度低的缺陷,有的圓筒爐除沿爐膛周邊排爐管外,又在爐膛中間布置了爐管,除能充分利用爐膛空間外,由于中間設(shè)置的爐管接受雙面輻射,所以還可提高輻射管的平均熱流密

5、度,從而節(jié)省資料用量。 圓筒爐的方形對流室在圓筒體輻射室上部,對流管均為橫排的。水蒸氣管普通在對流管的中部。立式爐 爐膛為長方型,輻射管程度陳列在兩側(cè),所以又叫臥管立式爐。這種爐型的高寬比小,且熄滅器沿管長布置,故輻射管受熱均勻,平均熱流密度較高。 由于在兩排熄滅器之間有一火墻,輻射管沿兩面?zhèn)葔﹃惲?故適用于布置雙程并聯(lián)。 立式爐爐管沿管長方向受熱雖較均勻,但沿輻射室高度方向因受熄滅器方式和焰形的制約,各部位的爐管熱流密度仍有差別。 為改善這種形狀,可選用較適宜的熄滅器或在爐管的陳列上作適當(dāng)調(diào)整。輻射管沿兩面?zhèn)葔﹃惲?適于布置雙重并聯(lián)。普通在熱負(fù)荷較大時運用。無焰爐 爐體為長方形,輻射室爐管排

6、在中間,兩面受熱,熄滅器排在兩側(cè)爐墻上,構(gòu)成無焰熄滅,所以爐管受熱均勻,允許熱強(qiáng)度大,金屬耗量小,爐墻散熱少,熱效率高。 無焰爐的特點是采用了無焰熄滅器。燃料氣以高速300400 米/秒經(jīng)過噴嘴把空氣由風(fēng)門中帶入,在混合管中混合,經(jīng)過分布室分布到熄滅孔道中去,以極高的速度在孔道中完成全部熄滅過程,因此看不到火焰。孔道溫度很高,把爐墻燒至高溫,構(gòu)成一面溫度均勻的輻射墻,由爐墻把熱量傳給爐管,因比,爐管受熱比較均勻。 由于無焰爐必需運用燃料氣,且熄滅器較多,操作費事,故只需在爐管受熱均勻程度要求較高的情況下才運用這種爐型,如焦化安裝中常用無焰爐。二管式爐的主要工藝目的 管式爐除了保證將原料油加熱到

7、要求的溫度外,還應(yīng)具有節(jié)省燃料、低金屬耗量、長周期運轉(zhuǎn)、構(gòu)造簡單緊湊、便于安裝檢修、噪音小等特點。這些特點是相互聯(lián)絡(luò)和制約的。 1熱負(fù)荷 2熱效率 3爐管外表熱強(qiáng)度1熱負(fù)荷 燃料在加熱爐內(nèi)熄滅所產(chǎn)生的熱量并非全為原料油所吸收。原料油在爐內(nèi)所吸收的熱量叫做爐子的熱負(fù)荷,單位是千焦/時。 例如一套處置量為250 萬噸/年的常減壓蒸餾安裝,其常壓爐的熱負(fù)荷約為16750 萬千焦/時。當(dāng)爐子尺寸一樣時,能承當(dāng)?shù)臒嶝?fù)荷越大,那么闡明爐子的性能越好。2熱效率熱負(fù)荷與燃料熄滅放出的總熱量之比叫做爐子的熱效率,以百分?jǐn)?shù)表示。管式爐的熱效率普通為6585,先進(jìn)的熱效率可達(dá)8590,甚至更高。熱效率越高,對一樣的

8、熱負(fù)荷而言,所耗費的燃料量就越少。燃料熄滅時所放出的熱量,除被原料油吸收以外,其他的熱量都被煙氣帶走和爐體散熱損失掉。所以要提高爐子的熱效率,除應(yīng)使燃料熄滅完全外,還應(yīng)盡量減少這兩部分熱量的損失,其途徑有:1采用新型熄滅器,使燃料熄滅完全。熄滅器在燃料熄滅過程中所起的作用,一是主要借噴嘴將預(yù)熱的燃料油進(jìn)展霧化;二是經(jīng)過調(diào)風(fēng)口使空氣進(jìn)入火道和爐膛構(gòu)成旋流式空氣動力場,與霧化的燃料油充分混合,促使燃料熄滅完全。霧化越細(xì),混合越充分,熄滅效率越高。因此,熄滅器的構(gòu)造是影響燃料熄滅效率的 重要要素之一。熄滅器的型號很多,我國目前主要采用V1 和SJ 型兩種油-汽結(jié)合熄滅器。在燒渣油時V1型結(jié)焦情況稍優(yōu)

9、于SJ 型。2控制過剩空氣系數(shù)。要保證燃料完全熄滅,入爐的空氣量必需大于實際所需空氣量。實踐進(jìn)入爐膛的空氣量與實際空氣量之比,叫做過剩空氣系數(shù),燒油時,過剩空氣系數(shù)普通為1.21.3,燒氣時為1.1。此值過小,熄滅不完全;過大那么闡明入爐空氣太多,煙氣帶走的熱量也多,降低爐子的熱效率。因此,要控制加熱爐在適宜的過剩空氣系數(shù)條件下操作。3在經(jīng)濟(jì)合理的前提下,充分回收煙氣余熱。利用煙氣余熱發(fā)生蒸汽和預(yù)熱空氣,不僅可以擴(kuò)展蒸汽來源,而且熱空氣能促進(jìn)燃料的熄滅速度,提高燃料的熄滅效率。4采取一定措施減少爐子漏氣及爐體的散熱損失。3.爐管外表熱強(qiáng)度每平方米爐管外表積每小時所傳送的熱量叫做爐管外表熱強(qiáng)度,

10、以千焦/米2時表示。爐管外表熱強(qiáng)度越高,那么爐管用量越少,在管式爐的總投資中,爐管系統(tǒng)所占的比例很大。因此,提高爐管外表熱強(qiáng)度,不僅可以降低爐子的金屬耗量,還可以減少爐膛尺寸。但是爐管外表熱強(qiáng)度不能無限提高,一方面隨著爐管外表熱強(qiáng)度的添加,管壁溫度升高,易引起原料油分解結(jié)焦,縮短爐管運用時效,嚴(yán)重時能夠引起爐管燒穿,影響爐子的運轉(zhuǎn)周期和平安操作,添加設(shè)備的維修費用。另一方面,由于各個爐管之間及同一根爐管的各個部位距火焰、爐墻的位置不同,受熱不均勻,所以,爐子不同部位的爐管其外表熱強(qiáng)度有一定差別。為了使最大熱強(qiáng)度不超越允許值,平均熱強(qiáng)度就不能太高,對原油常減壓安裝而言,普通常壓爐輻射爐管的允許平

11、均外表熱強(qiáng)度為90850070 千焦/米2時圓筒爐或90850164540 千焦/米2時立式爐; 減壓爐為90850113460 千焦/米2時圓筒爐或90850181700 千焦/米2時立式爐。如前所述,無焰爐爐管受熱較均勻,因此允許爐管外表熱強(qiáng)度可高達(dá)209340251200 千焦/米2時。加熱爐在煉油廠建立和消費上都占有重要位置。普通用作煉廠加熱爐的自用燃料約占全廠原油加工量的38。在煉油安裝中,加熱爐約占總建立費用的15左右,總設(shè)備制造費用的30以上。三、換熱設(shè)備把熱量從高溫流體傳給低溫流體的設(shè)備,叫做熱交換器或換熱器。煉油廠運用換熱器的目的是加熱原料、冷凝、冷卻油品,并從中回收熱量、節(jié)

12、約燃料。這些設(shè)備也叫冷換設(shè)備。在煉油安裝中,各種換熱器的鋼材耗量占煉油廠工藝設(shè)備總分量的40以上;建立投資在原油蒸餾安裝中約占20,在催化重整和加氫脫硫安裝中約占15。一個年處置量為250 萬噸的煉油廠,各個安裝所需的換熱器在200 臺以上。根據(jù)運用目的的不同,可將換熱設(shè)備分為換熱器、冷凝器、冷卻器、重沸器等。用于回收熱量的叫換熱器;用水或空氣作冷卻介質(zhì)的叫冷卻器;將介質(zhì)從蒸汽形狀冷凝為液體形狀的叫冷凝器;重沸器是一種特殊方式的換熱器,安裝在精餾塔底部,用以加熱塔底液體使之部分氣化。換熱器的類型很多,在煉油工藝安裝中運用較多的是管殼式換熱器和空氣冷卻器,個別安裝還運用套管式換熱器,沉浸式、噴淋

13、式冷卻器等。一幾種換熱器的構(gòu)造和作用 1管殼式換熱器 2套管式換熱器 3沉浸式或水箱式換熱器 4.噴淋式換熱器 5.空氣冷卻器管殼式換熱器構(gòu)造1.管殼式換熱器管殼式換熱器外形是臥式圓筒體,筒體內(nèi)陳列許多小管子。冷熱兩種流體分別在管內(nèi)外流動,在管內(nèi)流動的叫管程流體,在管外流動的叫殼程流體。熱流經(jīng)過管壁把熱量傳給冷流。管殼式換熱器主要由管束、管箱、殼體、折流板、管板、頭蓋等幾部分組成,如圖3-8所示。管束由許多根管子組成,以一定的方式固定在管板上。管子普通采用10 號碳鋼或不銹鋼無縫鋼管,常用的陳列方式是正方形斜轉(zhuǎn)45 度和正三角形。管箱置于管束之前,管程流體先進(jìn)入管箱,再到管束中去。管箱的作用是

14、分配流體及配置管程數(shù)。管程數(shù)是指管程流體從管束一端流至另一端,往返流動的次數(shù)。流動次數(shù)為1 叫單管程,兩次的叫雙管程,依此類推,有四管程、六管程、八管程等。管箱里的隔板起著配置管程數(shù)的作用。管程數(shù)越多,管內(nèi)流動的流速越大,對流傳熱系數(shù)也越大,但是流動阻力也越大,冷熱流的平均溫差降低。所以常用的是二、四、六管程。為了提高殼程流體的流速和減少流動死角,在殼體內(nèi)安裝有假設(shè)干折流板個數(shù)不等。折流板有多種方式,常用的是弓形折流板。在對著殼程入口的管束上安裝有防沖板,防止流體進(jìn)入時沖刷管束。管殼式換熱器其他類型管殼式換熱器的方式 管束一端的管板通常是固定在管箱或殼體上,而另一端與殼體的銜接方式有三 種,因

15、此,管殼式換熱器的方式也就有以下三種。固定管板式換熱器其兩端管板與殼體固定銜接,管束與殼體不能相對運動。這種換熱器構(gòu)造簡單,制造本錢低。但當(dāng)管子與殼體溫度相差較大時,由于膨脹程度不同,會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力;另外,殼程無法進(jìn)展機(jī)械清洗,所以普通適用于殼體和管束溫差小,殼程物料比較清潔,不易結(jié)垢的場所。當(dāng)殼體和管束之間的溫差較大大于50而殼體接受壓力不太高時,仍可采用固定管板式,但須在殼體上加上熱補(bǔ)償構(gòu)造以消除過大的熱應(yīng)力。圖3-9 為殼體上具有補(bǔ)償圈或稱膨脹節(jié)的固定管板式換熱器。浮頭式換熱器兩端的管板有一端稱活動管板不與殼體相連,可以沿管長方向在殼體內(nèi)自在伸縮此端稱為浮頭,管束還可以拉出來清洗。因

16、此這種方式的換熱器適用于殼體與管束間的溫差比較大,管子內(nèi)外經(jīng)常需求清洗的場所。但其缺陷是構(gòu)造比較復(fù)雜,金屬耗量多,制造本錢高。U 形管式換熱器如圖3-10 所示,只需一塊管板,每根管子都彎成U 形,管子的兩端分別安裝在固定管板的兩側(cè),并用隔板將封頭隔成兩室。管束利用本身的U 形彎頭來處理脹縮問題。缺陷是管內(nèi)的清洗比較困難。因此適用于溫差大、管內(nèi)流體清潔的場所。以上三種管殼式換熱器,尤以浮頭式換熱器用得最為廣泛,由于其具有對換熱介質(zhì)的流量、溫度順應(yīng)性強(qiáng),又不受冷熱介質(zhì)溫差限制的特點。固定管板式換熱器和U 形管式換熱器運用較少。根據(jù)實踐需求,浮頭式換熱器和固定管板式換熱器在我國曾經(jīng)系列化消費,可根

17、據(jù)工藝要求選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)格。2套管式換熱器 構(gòu)造見圖3-11。這種換熱器構(gòu)造比較簡單,加工方便,可根據(jù)實踐需求確定排數(shù)和程數(shù)。適中選擇內(nèi)外管直徑,可使兩種流體都到達(dá)較高的流速,從而提高傳熱系數(shù),而且兩股流體一直以逆流方向流動,平均溫差較大。缺陷是接頭多而易漏,單位傳熱面耗費的金屬量大。因此適用于流量不大、所需傳熱面積不多的場所。3.沉浸式或水箱式換熱器 構(gòu)造見圖3-12。優(yōu)點是在停水后仍可操作一段時間,清掃方便,構(gòu)造簡單,便于防腐。但金屬耗量大,管外流體傳熱系數(shù)較小,傳熱面積有限。這種換熱器只用在個別流量較小、油品冷卻的場所。4.噴淋式換熱器 這種方式的換熱器通常用于冷卻或冷凝管內(nèi)的流體,構(gòu)造見

18、圖3-13。 被冷卻的流體在管內(nèi)流動,冷卻水由管上方的水槽經(jīng)分布安裝均勻淋下,管子之間裝有齒形檐板,使自上流下的冷卻水不斷重新分布,再沿橫管周圍逐管下降,最后落入水池中。噴淋式換熱器除了具有沉浸式的構(gòu)造簡單、造價廉價、可用各種資料制造等優(yōu)點外,它比沉浸式更便于檢修和清洗,傳熱系數(shù)也較其大。 缺陷是噴淋不易均勻,同時噴淋式換熱器只能安裝在室外,要定期去除管外積垢。4噴淋式冷卻器5.空氣冷卻器 空氣冷卻器用空氣替代水作冷卻劑。它的優(yōu)點是大量節(jié)約用水,干凈不結(jié)垢,操作費用和基建費用低,在水源缺乏或水質(zhì)不好的地域運用更為有利。此外,運用空氣冷卻器可減少對環(huán)境的污染。 空冷器的構(gòu)造如圖3-14,主要同翅

19、片管束、管箱、構(gòu)架、風(fēng)機(jī)和百葉窗只在特定地域運用等幾部分組成。熱流在翅片管束內(nèi)流動,風(fēng)機(jī)將空氣送經(jīng)管束外,與管內(nèi)流體換熱。百葉窗置于管之上,開度可調(diào)理,用以調(diào)理風(fēng)量和遮擋陽光。 我國消費的空冷器,其管束有程度式和斜頂式兩種。斜頂式多用于有冷凝發(fā)生的場所。每組管束的外形尺寸有39 米、29 米、4.53 米等,管排數(shù)大部分為4 或6 排。5.空氣冷卻器二換熱器的主要工藝目的衡量換熱器性能的主要工藝目的是1熱負(fù)荷2傳熱系數(shù) 3平均溫差 1. 熱負(fù)荷熱負(fù)荷 換熱器每小時傳送的熱量叫做換熱器的熱負(fù)荷,單位是千焦/時。 換熱器的熱負(fù)荷等于電動機(jī)熱流放出的熱量,也等于冷流得到的熱量加上散熱損失普通占總熱負(fù)

20、荷的37。 對一定構(gòu)造尺寸的換熱器,提高熱負(fù)荷可減少換熱器的臺數(shù)。2. 傳熱系數(shù)傳熱系數(shù) 衡量兩種流體在換熱器里傳熱速度的目的,其定義式為:K=Q/At 式中Q換熱器的熱負(fù)荷,千焦/時;A換熱器的傳熱面積,米2;t換熱器的平均溫差,;K換熱器的傳熱系數(shù),千焦/米2時。 由此看出,在一樣的溫差條件下,完成一樣的換熱義務(wù),傳熱系數(shù)越大,所需傳熱面積越小。影響傳熱系數(shù)的要素較多,如換熱器的構(gòu)造、流體的種類和流速、結(jié)垢速度、過程中有無相變等。 對一定構(gòu)造的任何換熱器,提高傳熱系數(shù)的途徑是合理地安排管程和殼程的流體,提高流速和減少結(jié)垢。為了提高流速,可添加管程數(shù),縮短折流板間距,采用雙殼程,添加流體擾動

21、等。但流速提高必然會使流動阻力添加,耗費較多的動力。經(jīng)過換熱器的液體流速普通為0.53 米/秒管程和0.21.5 米/秒殼程,氣體流速為530 米/秒管程和315 米/秒殼程。為了減少結(jié)垢,要加強(qiáng)油品的脫鹽脫水,改善水質(zhì),同時還可以參與抗結(jié)垢劑等。3.平均溫度差平均溫度差 兩種流體之所以能進(jìn)展熱交換是由于存在著溫度差。 溫度差越大,傳熱越快,傳送一樣的熱量所需的換熱面積就越小;反之,溫差越小,所需換熱面積就越大。 由于冷熱流體的溫度在換熱中不斷變化,所以其溫差是指平均值。四、傳質(zhì)設(shè)備 這類設(shè)備用于精餾、吸收、解吸、抽提等過程,由于在這些過程中,物料發(fā)生了質(zhì)量的傳送,所以叫傳質(zhì)設(shè)備。 常用的傳質(zhì)

22、設(shè)備有各種塔器,如精餾塔、吸收塔、解吸塔和抽提塔等。 在石油煉制工業(yè)中,各種塔器占有重要位置,約占工藝設(shè)備總投資的2025,鋼材耗費量的2030。 各種塔器的主要組成部分是塔體和塔板或填料,塔板或填料的主要作用是提供氣-液或液-液進(jìn)展質(zhì)量交換和或熱量交換的場所。不同傳質(zhì)設(shè)備,所采用的塔板或填料方式也有所區(qū)別。 在此,僅著重引見原油常減壓蒸餾安裝中的蒸餾塔,其它如吸收塔、解吸塔和抽提塔等將在后面有關(guān)章節(jié)中作簡單引見。一塔和塔扳的構(gòu)造和作用 塔是直立的圓筒體,其高度為直徑的十幾甚至二十多倍。典型的原油蒸餾塔的構(gòu)造如圖3-15 所示。 塔板是塔的主要構(gòu)件,對蒸餾效果和塔的操作影響很大。在石油蒸餾中運

23、用較多的塔板有:浮閥塔板、文丘里型浮閥塔板、圓形泡帽塔板、傘形泡帽塔板、浮動舌形塔板、網(wǎng)孔塔板、條形浮閥和船形浮閥塔板等多種方式。1.浮閥塔板浮閥塔板見圖3-16是在塔板上開許多圓孔,每一個孔上裝有一個帶三條腿的閥片。進(jìn)展蒸餾時,液體從上一層塔板的降液管流下,流經(jīng)塔板上面,再從此塊塔板的降液管流到下層塔板去。為使塔板上能堅持一定厚度的液層,在液體出口處裝有堰板。氣體經(jīng)過閥孔將閥片向上頂起,沿程度方向噴出,經(jīng)過液層,氣液兩相構(gòu)成泡沫形狀進(jìn)展傳質(zhì)見圖3-17。由于閥片開度可隨氣量或氣速 而變化,當(dāng)氣量少時,閥片在重力作用下下降或封鎖,減少了走漏,所以它具有效率高、操作彈性大的優(yōu)點。文丘里型浮閥塔板

24、又叫V-4 型浮閥,其升氣口即閥孔呈文丘里型,浮閥是輕型的,其他構(gòu)造與上述浮閥塔板一樣。由于它的壓降較小,所以常用在要求塔板壓力降較小的蒸餾塔中,如原油的減壓蒸餾塔。2.圓形泡帽塔板 在塔板上開有許多小孔,每孔焊上一根圓短管,稱為升氣管;管上再罩一個帽子,稱為泡帽。 泡帽下沿有一圈矩形或齒形開口,稱為氣縫構(gòu)造見圖3-18。 氣體從升氣管上升,拐彎經(jīng)過管與帽的環(huán)形空間,從氣縫噴散出去。氣體鼓泡經(jīng)過液層,構(gòu)成猛烈的攪拌,進(jìn)展傳質(zhì)傳熱,如圖3-19所示。3傘形泡帽塔板 傘形泡帽塔板是圓泡帽塔板的改良型,它的泡帽成傘形,如圖3-20。 氣體經(jīng)過升氣管和泡帽之間的空間大,路程短,升氣孔是文丘里型,塔板壓

25、降較圓泡帽的小。此外,相鄰泡帽之間氣體相撞的景象也大大減少。這種塔板操作彈性大,不易走漏,分餾效率高,但壓降較大,只適用于低負(fù)荷操作。4網(wǎng)孔塔板 這是一種放射型塔板見圖3-21,板上有定向斜孔,上方裝有擋沫板。 塔板分成假設(shè)干個區(qū)段,每一區(qū)段內(nèi)相鄰兩排孔成90 度陳列,氣體經(jīng)過網(wǎng)孔與液體進(jìn)展放射混合,同時又有方向變化,強(qiáng)化了氣液接觸。這種塔板適宜于氣量大、液體負(fù)荷小的場所。氣相負(fù)荷添加,壓降添加很小,是這種塔板的一個特點。5浮動舌形塔板 這也是一種放射塔板見圖3-22。與網(wǎng)孔塔板相近似,但壓降大于網(wǎng)孔塔板,氣相負(fù)荷添加時,壓降添加較多。6條形浮閥和船形浮閥塔板這兩種塔板均為浮閥塔板的改良新型,

26、國內(nèi)已工業(yè)化的條型浮閥是T 形陳列的見圖3-23。T 形陳列的條形浮閥氣體和液體要塔板上流動方向不斷發(fā)生變化,添加了氣液接觸的時機(jī),有利于傳質(zhì);另外,相鄰浮閥出來的氣體不直接碰撞,減少了霧沫夾帶。船形浮閥塔板其閥體似船形圖3-24,兩端有腿,卡在塔板下矩形孔中。閥體的陳列采取閥的長軸與液流方向平行的方式,可使氣液兩相添加接觸,減少液體的逆向返混,提高了傳質(zhì)效率和分餾精度。塔板性能比較以上所述的各種塔板中,圓形泡帽塔板是氣液傳質(zhì)設(shè)備運用最早的塔板方式之一,塔板效率較高,操作彈性大,操作穩(wěn)定;但由于其構(gòu)造比較復(fù)雜,制造本錢高,塔板壓降大等,所以已逐漸被其它的塔板所取代。浮閥塔板是目前用在原油常減壓

27、蒸餾塔中比較多的一種塔板;而條形浮閥和船形浮閥塔板是近幾年來用在常壓蒸餾塔的新型改良塔板方式。文丘里型浮閥塔板、網(wǎng)孔塔板、浮動舌形塔板、傘形泡帽塔板等是運用于減壓蒸餾塔的塔板。這些塔板各有其優(yōu)缺陷,它們的比較見表3-6。7各種填料 近年來填料作為原油減壓蒸餾塔內(nèi)件,用于傳質(zhì)傳熱表現(xiàn)出良好的性能。與板式塔相比,填料的突出優(yōu)點是壓降小,操作彈性接近浮閥塔板。 我國原油減壓蒸餾塔運用的填料有金屬矩鞍環(huán)型英特洛克斯、階梯環(huán)型格里奇、格柵型、金屬孔板波紋型等,它們的構(gòu)造分別見圖3-25、圖3-26、圖3-27 和圖3-28。7各種填料7各種填料填料特點矩鞍環(huán)型兼有環(huán)形和鞍形的優(yōu)點,接觸面積大,氣液分布好

28、,可采用較小的液體噴淋密度,性能優(yōu)于階梯環(huán)。因此矩鞍環(huán)型填料是目前在石油化工方面運用最廣泛的填料。格柵填料是高空隙率填料,特別適用于負(fù)荷大、壓降小、介質(zhì)較重、有固體顆粒的場所。金屬孔板波紋填料具有阻力小、氣液分布均勻、效率高、通量大、操作彈性大、滯液量少、幾乎沒有放大效應(yīng)等優(yōu)點,適用于蒸餾、吸收等過程。幾種填料的性能見表3-7。液體分配器由于填料的良好性能,在燃料型減壓蒸餾塔中已得到了廣泛的運用;在光滑油型減壓蒸餾塔中可與塔板同時運用。用好填料的關(guān)鍵,一是保證填料上有一定的液體噴淋密度;二是保證液體在填料中均勻分配。因此每一段填料床層上方的液體器也是非常重要的塔部件。我國常采用的液體分配器有旋

29、芯式、篩孔盤式、排管式、槽式等液體分配器,它們的構(gòu)造如圖3-29、圖3-30、圖3-31 和圖3-32 所示。除此之外,填料塔內(nèi)還有填料壓板、填料支承板等部件。液體分配器蒸餾塔的工藝目的 蒸餾塔或精餾塔、分餾塔的工藝目的主要有以下幾個:1分餾準(zhǔn)確度或分別準(zhǔn)確度2汽液相負(fù)荷3操作彈性1分餾準(zhǔn)確度或分別準(zhǔn)確度 通常用相鄰兩個餾分的餾程或蒸餾曲線普通是恩式蒸餾的相互關(guān)系來表示石油精餾塔的分餾準(zhǔn)確度。 假設(shè)較重餾分的初餾點或5點高于較輕餾分的終餾點或95點,那么稱這兩個餾分之間有間隙或脫空;反之,假設(shè)較重餾分的初餾點或5點低于較輕餾分的終餾點或95點,那么稱這兩個餾分之間有重疊。 間隙越大,或重疊越小,闡明精餾塔的分別效果好,分餾準(zhǔn)確度高;相反,重疊越大,闡明分餾準(zhǔn)確度越差。 精餾塔的分餾準(zhǔn)確度與分別體系的性質(zhì)、回流比和塔板數(shù)等有關(guān)。在體系一定的情況下,回流比愈大,塔板數(shù)愈多,那么分餾準(zhǔn)確度愈高。2汽液相負(fù)荷 液汽相負(fù)荷表示塔的處置才干。汽液相負(fù)荷愈高,表示塔的處置才干愈大。汽液相負(fù)荷是確定塔徑和塔板構(gòu)造尺

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