Внутренние детали колонны из Китая

Внутреннее устройство колонны: технический обзор лотков

Тарелки или тарелки являются основными внутренними компонентами, используемыми в вертикальных технологических колоннах для облегчения массо- и теплопереноса между жидкой и паровой фазами. Они используются в таких единичных операциях, как дистилляция, абсорбция и отгонка. 

Компания Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD внедряет различные конструкции тарелок в технологические колонны, уделяя особое внимание достижению заданной эффективности разделения, производительности и эксплуатационной стабильности для клиентов.

Основная функция тарелки — обеспечить площадку для тесного контакта между поднимающимся паром и нисходящей жидкостью. Наиболее распространенные конструкции включают ситчатые тарелки, тарелки с клапанами и тарелки с колпачковыми крышками, каждая из которых имеет свои собственные эксплуатационные характеристики.

Ситовые лотки состоят из пластин с многочисленными перфорациями, обычно диаметром от 3 до 12 мм. Через эти отверстия пар проходит вверх, рассеиваясь в жидкости, текущей через лоток. Ситчатые тарелки отличаются своей экономичностью и меньшим перепадом давления на тарелку. Их эксплуатационная гибкость несколько меньше, чем у других типов, с типичным диапазоном регулирования (отношение максимальной и минимальной рабочей паровой нагрузки) примерно 2:1. Они склонны к растеканию при низких скоростях испарения.

Клапанные тарелки аналогичны ситчатым тарелкам, но оснащены подвижными клапанами, закрывающими перфорационные отверстия. Эти клапаны открываются и закрываются в ответ на поток пара. При низких скоростях потока клапаны частично закрываются, чтобы уменьшить вытекание жидкости, а при высоких расходах они открываются полностью. Эта конструкция обеспечивает улучшенный диапазон регулирования, часто в диапазоне 4:1, обеспечивая большую эксплуатационную гибкость по сравнению с ситчатыми тарелками. Падение давления обычно немного выше, чем у ситчатой ​​тарелки, но ниже, чем у тарелки с пузырьковой крышкой.

Лотки с пузырьковыми крышками, более старая конструкция, имеют стояки, закрытые крышками. Пар вынужден проходить вниз, а затем вверх через щели в крышке, пузырясь в жидкости. Такая конструкция сводит к минимуму утечку жидкости (выпотевание) при очень низких скоростях испарения, что делает ее подходящей для применений с чрезвычайно широкими изменениями расхода или низким рабочим давлением. Однако тарелки с пузырьковой крышкой имеют более высокий перепад давления, более высокую стоимость и более сложны в изготовлении, чем ситчатые или клапанные тарелки.

Ключевые параметры производительности лотков включают в себя:

• Падение давления: обычно составляет от 50 до 150 Па на тарелку для ситовых и клапанных тарелок при нормальных условиях нагрузки. Это критический фактор при вакуумной перегонке, где общее падение давления в колонне должно быть сведено к минимуму.

• Эффективность: выражается как эффективность паров Мерфри, которая может варьироваться от 50% до 90% в зависимости от физико-химических свойств системы, геометрии тарелки и производительности.

• Выделение и вытекание: происходит, когда скорость пара недостаточна для удержания жидкости на поддоне.

• Затопление: предельная емкость тарелки, возникающая, когда жидкость не может стекать по колонне или когда происходит чрезмерный унос. F-фактор (F _s = u _v √ρ _v , где u _v — скорость пара, основанная на активной площади барботажа, а ρ _v — плотность пара) является распространенным параметром для прогнозирования наводнений; типичное значение для расстояния между лотками 0,6 м может составлять 2,5 Па ^0,5 .

Компания Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD выбирает типы тарелок на основе детального анализа условий процесса, включая скорость потока, рабочее давление, вероятность загрязнения и требуемую эффективность разделения.

Ссылка

Кистер, Х.З. (1992). Проект дистилляции . МакГроу-Хилл.

Либерман, Н.П., и Либерман, ET (2008). Рабочее руководство по технологическому оборудованию (4-е изд.). МакГроу-Хилл.

Перри Р.Х. и Грин Д.В. (ред.). (2007). Справочник инженеров-химиков Перри (8-е изд.). МакГроу-Хилл.