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目前,，使用的氣體吸收設(shè)備大致可分為塔器和其他設(shè)備。塔器類主要包括噴淋塔（俗稱空塔）,、填料塔,、板式塔、湍球塔,、鼓泡塔等,，其他設(shè)備也很多，如列管式濕壁吸收器,、文丘里噴射吸收器,、噴灑式吸收器等。今天為大家介紹這七類吸收塔器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),。 五類吸收塔 塔器類主要包括噴淋塔（俗稱空塔）,、填料塔、旋流板式塔,、湍球塔,、鼓泡塔等。 填料塔  圖1 填料塔總體結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 填料塔是氣液互成逆流的連續(xù)微分接觸式塔型,。其結(jié)構(gòu)如圖1所示,，在塔體內(nèi)充填一定高度的填料，其下方有支承板,，上方為填料壓板及液體分布裝置,。氣液兩相間的傳質(zhì)通常是在填料表面的液體與氣體間的相界面上進(jìn)行的。 塔殼可由陶瓷,、金屬,、玻璃、塑料等制成,。必要時(shí)在金屬簡體內(nèi)襯以防腐材料,。為保證液體在整個(gè)截面上均勻分布,，塔體應(yīng)具有良好的垂直度。 填料塔的性能優(yōu)劣,，關(guān)鍵取決于填料,。 特點(diǎn) 填料塔不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且有阻力小和便于使用耐腐材料制造等優(yōu)點(diǎn),，尤其對于直徑較小的塔處理有腐蝕性的物料時(shí),，填料塔都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。 填料造價(jià)高,；當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤濕填料表面,；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料。 板式塔  圖2 板式塔結(jié)構(gòu) 1.塔殼體 2.塔板 3.溢流堰 4.受液盤 5.降液管 結(jié)構(gòu) 板式塔,，是在塔體內(nèi)設(shè)置一層層的板作為氣液接觸元件,，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。板式塔根據(jù)塔板的結(jié)構(gòu)形式分為篩板塔,、泡罩塔,、浮閥塔等多種形式。其中以對浮閥塔板的研究最多,，出現(xiàn)了眾多的結(jié)構(gòu)形式,。 1板塔板上的氣液接觸元件 （a） 泡罩塔板  ?。╞）篩板  （c） 浮閥塔板 圖3 板式塔的三種常見塔板結(jié)構(gòu) 氣液接觸元件是使氣體通過塔板時(shí)將其均勻分散在液層中進(jìn)行傳質(zhì)的氣體分布裝置,。它可采用塔板上開篩孔如（篩板塔）,，或在塔板上開大孔再在孔上覆以具有多種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的元件的方式（如泡罩塔、浮閥塔等）,。 當(dāng)氣體通過這些元件時(shí),，被分散成為許多小股氣流，這些氣流在液層中鼓泡,，使氣液劇烈湍動,，形成氣液接觸界面，促進(jìn)傳質(zhì)過程的進(jìn)行,。 氣液接觸元件是塔板形式最基本的特征,，也往往作為塔板分類的標(biāo)志。圖3所示為三種最典型的氣液接觸元件所構(gòu)成的塔板,。 2有溢流和無溢流板塔 有溢流板塔  圖4 有溢流板塔 在有溢流塔板上,，液體由上一塊塔板的降液管流到下一塊塔板的受液區(qū)，然后橫向流過塔板,，與自塔板小孔中上升的氣流接觸傳質(zhì)后,，進(jìn)入此塊塔板的降液管中流往下塊塔板。 在塔板上，氣液呈錯(cuò)流方式接觸,。板上的液層高度靠置于板上流體出口端的溢流堰或氣流對板上液體的持液能力來保持,。這種塔板的效率高，具有一定操作彈性,，生產(chǎn)上廣為應(yīng)用,。 無溢流板塔 在無溢流塔板上，氣液兩相逆向通過塔板上的小孔,，氣體在塔板上的液層中鼓泡,，液體則直接由小孔下落，沒有降液管和溢流堰,，板上液層高度靠氣體托住,。 塔板上開孔有采用格柵條、大直徑篩孔等方式,。這種塔板的鼓泡面積所占的比例大,，塔板面積利用率高，結(jié)構(gòu)簡單,，處理能力大,，但它的操作彈性較小，生產(chǎn)上采用較少,。 3旋流板塔  圖5 旋流板塔 旋流板塔是一種較新的吸收裝置,，具有傳質(zhì)強(qiáng)度高，處理氣量大,，操作彈性好等優(yōu)點(diǎn),，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。 特點(diǎn) 篩板塔生產(chǎn)能力較大,、塔板效率穩(wěn)定,、操作彈性大，且造價(jià)低,，檢修,、清洗方便。 篩板塔篩孔易堵塞,，不易處理易結(jié)焦,、粘度大的物料。 湍球塔  圖6 湍球塔 結(jié)構(gòu) 湍球塔又稱流化填料塔,，實(shí)際上是填料塔的一種特殊結(jié)構(gòu)形式,。在設(shè)計(jì)上與普通填料塔沒有根本的區(qū)別，所用的附屬設(shè)備基本上與普通填料塔相似,。其結(jié)構(gòu)如圖6所示,。 湍球塔的填料為空心或?qū)嵭男∏?，?dāng)氣流通過篩板時(shí)，小球在塔內(nèi)湍動旋轉(zhuǎn),，相互碰撞,，吸收劑自上向下噴淋，潤濕小球表面,，進(jìn)行吸收,。 由于氣、液,、固三相接觸,，小球表面的液膜不斷更新，增強(qiáng)了氣液之間的接觸和傳質(zhì),，提高了吸收效率,。 特點(diǎn) 氣流速度高、處理能力大,、設(shè)備體積小,、吸收效率高。同樣氣速下,，其壓降比填料塔小,。 隨小球的運(yùn)動，有一定程度的返混,，塑料小球不能承受高溫,，易磨損，需經(jīng)常更換,。 當(dāng)塔徑較大或靜止床層較高時(shí),，會出現(xiàn)填料球的流態(tài)化不均勻現(xiàn)象，有時(shí)甚至把球吹到柵板的一隅造成氣流短路,，從而惡化了傳質(zhì)。 霧沫夾帶嚴(yán)重,，這種情況下可把塔體做成上大下小的錐形,，使塔內(nèi)氣體流速到塔頂時(shí)逐漸減小到1～2m／s。 噴淋塔 結(jié)構(gòu) 噴淋塔實(shí)際上就是噴灑式吸收器的一種,，屬于空心式噴灑吸收器,。噴淋塔是塔器中出現(xiàn)最早的氣液傳質(zhì)設(shè)備之一。一般的結(jié)構(gòu)形式如圖7所示,。  圖7 噴淋塔結(jié)構(gòu) 圖中所示為多層逆流噴淋塔,，即帶有多層噴嘴的塔型。除此之外,，還有多種結(jié)構(gòu)形式,，如離心式噴淋塔,、并流式噴淋塔、液柱塔等,。 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單,、阻力小、操作簡單,。 與傳統(tǒng)的其他類型的塔相比,，處理能力小，因它不能使用較高氣速(一般小于1.5m/s),，會造成霧沫夾帶,。 可操作性差，氣液傳質(zhì)面積小,，液滴內(nèi)部幾乎沒有液體的循環(huán),，造成液膜的阻力往往會很高。 應(yīng)用 噴淋塔只適用于氣膜控制的傳質(zhì),，也就是吸收溶解度很大的氣體,。 噴射鼓泡塔  圖8 鼓泡塔結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 噴射鼓泡塔又稱氣體噴射鼓泡塔或噴射鼓泡反應(yīng)器、它是在普通鼓泡塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,。由塔體,、氣體分布器、換熱裝置和水平多孔隔板組成,。 噴射鼓泡塔與板式塔相類似,，氣相是分散相，所不同的是在這種塔中,，氣泡還產(chǎn)生了渦流運(yùn)動,，并有內(nèi)循環(huán)的液體噴流作用。 特點(diǎn) 鼓泡塔反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單,、造價(jià)低,、易控制、易維修,、防腐問題易解決,，用于高壓時(shí)無困難。 鼓泡塔內(nèi)液體返混嚴(yán)重,，氣泡易產(chǎn)生聚并,，故效率較低。 其他吸收設(shè)備 噴灑式吸收器 結(jié)構(gòu) 一般建成塔狀,。塔內(nèi)既無填料,，又無塔板。所以又稱噴灑式吸收塔或空心（無填料）吸收塔,。操作時(shí),，液體由塔頂送人,，經(jīng)過裝置在塔內(nèi)各處的噴嘴，被噴成霧狀或雨滴狀,。 氣體由塔的底部進(jìn)人,，與霧狀或雨滴狀的液體密切接觸，并相互作用,，以使液體吸收氣體中的易溶組分:溶液由塔的底部流出,，殘氣由塔頂逸出。 噴灑式吸收器可分為空心式,、高氣速并流式及機(jī)械式三類,。 1空心噴灑吸收器 在這種吸收器中，氣體通常自下而上運(yùn)動,。液體則由裝在塔頂?shù)膰姙⑵鞒世葼畲怪毕蛳聡姙⒒蚺c水平面成一定角度噴灑,。 當(dāng)塔體較高時(shí)，常將噴灑器分層放置,。噴灑方向可以是自上而下地直噴或斜噴,。也可采取自下而上地噴灑或組合噴灑式。 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單,、選價(jià)低廉,、具有很低的流體壓降，并能用于吸收被玷污嚴(yán)重的氣體,。 效率低 2高氣速并流式噴灑吸收器 結(jié)構(gòu) 第一類,，液體噴灑出來時(shí)是以液流或液膜的方式流動的，這一類吸收器的工作體積通常是有文丘里管的式樣,，因此這類吸收器常稱做文丘里吸收器,。  圖9 無噴嘴文丘里吸收器 第二類是氣液并流上升的吸收器，無噴嘴的文丘里吸收器可以作為這一類設(shè)備的典型代表,，如圖9所示,。 第三類是用高速氣流沖出液面實(shí)現(xiàn)液體噴灑的設(shè)備。 3機(jī)械噴灑吸收器  圖10 機(jī)械噴灑吸收器 結(jié)構(gòu) 此吸收器是利用機(jī)械部件的回轉(zhuǎn)作用,，使液體分濺四周來實(shí)現(xiàn)氣液接觸的一種噴灑吸收器,，它的類型很多。圖10所示為帶有浸入式轉(zhuǎn)動錐體的吸收器,。 運(yùn)作原理 氣液兩相接觸系借附有圓錐形噴灑裝置的直軸轉(zhuǎn)動將液體噴散，而氣體則沿圓盤形槽間曲折孔道通過機(jī)械噴灑吸收器,，如圖中箭頭所示,。 當(dāng)液體自上而下通過各層盤形槽流動時(shí)，附著于軸上的噴灑裝置即將液體截流,，而使其依機(jī)械噴灑吸收器的截面方向噴灑,。 文丘里吸收器 圖11 文丘里吸收器 1.進(jìn)氣管 2.收縮管 3.噴嘴 4.喉管 5.擴(kuò)展管 6.連接管 結(jié)構(gòu) 它是由收縮管,、喉管和擴(kuò)散管組成的，如圖11所示,。 特點(diǎn) 吸收效率高 應(yīng)用 通常用在高溫?zé)煔獾慕禍睾统龎m上,，也用在有害氣體的洗滌上。 |
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