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精馏 | 这么全的分布器介绍看看也是醉了

 kbbjq 2016-09-08


液体分布器是填料塔内极为关键的内件,不仅影响着填料的传质效率,而且还会对填料的操作弹性产生影响。它的作用是把液体在填料顶部或某一高度上进行均匀的初始分布或再分布,用来提高传质、传热的有效表面,改善相间接触,从而提高塔的效率。


分布器种类繁多

液体分布器类型繁多,结构各异,按照不同方法可以分成几类:


按用途分可分为:通用型和特殊通用型。前者指具有常规的操作弹性、喷淋密度、气速范围,且适用于一般流体;后者包括高弹性、特大或特小喷淋密度、高气速、特殊物料等场合。


按液体流动的推动力分:压力型和重力型。


按液体流出方式分:主要有孔流和堰流,还有毛细管流、导流板上的薄膜流等。


按结构形状分:常见的有管式、槽式、盘式和组合式。


今天重点这四类液体分布器。


管式液体分布器

这种分布器具有结构简单,加工方便,占空间小,易于支撑,造价低廉等优点,但其分布质量一般来讲要较盘式差,操作弹性比较小。


单层管式液体分布器


这种分布器在主管上安装若干分布支管,每根支管底部开两排喷淋孔,其结构形式如下图所示:

这种形式的分布器主要用于回流液加压、操作弹性较低的情况,最大缺点就是操作弹性小。


双层管式液体分布器


这种分布器采用双层多排管式结构,也就是上下两层分布管结构。

分布器的水平总管为方形管,被3mm厚的中间隔板分成上下两层通道。液体分布支管分为上下两层,各层支管分别与水平总管的上下通道对应相连。这种分布器的最大弹性可达8:1,而且占空间小,安装方便。


喷射式液体分布器


这种分布器的结构非常紧凑,只要使用不多的喷嘴就可以覆盖很大的塔截面。

如上图所示,因为通过喷嘴的液体,在管内压力的作用下呈锥状被喷射到填料层顶面,所以每个喷嘴的液体喷射区远大于孔管式分布器一个分布点的淋降区。


它可提供更大的气流通道,允许更高的液体喷淋密度,液喷淋区域大,易于更换腐蚀部件。


盘式液体分布器

孔盘式分布器


孔盘式分布器是所有分布器中均布性能最好的一类分布器,不过由于受结构上的限制,气流通道、支承环、支承梁等要占据一定空间,影响了液体淋降点的合理设置。


孔盘式分布器可处理较大流量,最大喷淋密度达75m3/(m2·h)。同时还具有气液分流,互不干扰;操作弹性较大等优点。


堰盘式分布器


堰盘式分布器可以克服盘上孔口易被堵塞、腐蚀而影响分布等弊病,带来的问题是气液在同一通道中呈逆流运动,两相流动相互干扰,最大负荷互相牵制,允许负荷下降等问题。


槽式液体分布器


该分布器具有较大气流通道,最大可达塔截面的55%,此值介于管式和盘式的上限值之间;结构比较简单、紧凑,占空间不大,易于支承,较盘式造价低。但这种分布器的淋降点均匀布置要较盘式困难,所能达到的淋降点密度也低于其他形式分布器。


堰槽式分布器


堰槽式分布器具有堰流的一些特性:操作十分可靠,很少出现排液口被堵塞的现象,故分布质量稳定,不仅操作弹性比大,而且流量范围宽,还有占空间小,易支承,较孔盘式造价低等优点。


孔槽式分布器


孔槽式分布器的布置与堰槽式类似。


特殊要求液体分布器

前面讲的是三种基本类型,如果有特殊要求,如:分批精馏塔和多用途填料塔要求高操作弹性等,就必须对分布器进行特殊设计。


高操作弹性液体分布器


多层式


多层孔槽式分布器分布单元结构


这是3种阶梯型孔槽式分布器的分布槽单元结构示意图,这种分布器有利于液体均布,为保持高、低层孔口流量的均匀性,(b)(c)所示槽,高层开孔的孔径应大于低层。

双层堰槽式液体分布器单元结构


这种分布器通过设置在侧面不同高度上的多排溢流堰来调节液体负荷,达到高弹性,并将下方的导流板片左右拉开,这样只要用较少的槽数就能达到较大的淋降点密度。


堰和管嘴组合


堰和管嘴组合单元


这种组合非但在下限流量时能控制足够高的液位,而且无需分布盘上很高的液位,就能满足上限流量的要求,从而降低整个分布器的高度。


孔口和管嘴组合


类似道理,这种组合也能构成性能优良的高弹性液体分布器。


虹吸式


虹吸式高弹性液体分布器操作原理


这种分布器是将倒U行虹吸管的一端连接在分布管的上侧,另一端敞口,且保持合适高度,虹吸管的顶端低于分布槽的顶面,以确保槽中液位涨到某一高度时,虹吸作用随之发生。


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