Unidad de destilación: estructura y principio de columna de placa

Una columna de destilación es un dispositivo de contacto de vapor-líquido tipo torre para la destilación. Como el equipo principal del proceso de destilación, hay dos tipos principales de columnas de placas y columnas empaquetadas. De acuerdo con el modo de operación, se puede dividir en columna de destilación continua y columna de destilación por lotes. Hoy lo llevaremos a comprender la estructura y el principio de la columna de la placa.
Columna de placa
Las torres de placa generalmente están compuestas de una carcasa cilíndrica y una serie de placas (o placas) se colocan horizontalmente a lo largo de la altura de la torre a un cierto espacio.
Placa Torre Placa
Las placas de una torre de placa se pueden dividir en dos categorías: aquellas con tubos de gota y aquellas sin tubos de gota. En general, el líquido con un tubo de caída es de flujo escalonado, y el líquido sin tubo de caída es del contenido del contenido.
La torre de la placa se puede dividir en torre de burbujas, torre de válvula flotante, torre de placa de tamiz, lengua y placa inclinada, etc. Entre ellos, la torre de burbujas, la torre de la válvula flotante y la torre de placa de tamiz son la más utilizada en la producción industrial.
1 torre de ampolla
La placa de la torre de ampolla es la primera aplicación industrial de la placa de la torre, se compone de tubos de gas y burbuja. La blister se instala en la parte superior del tubo ascendente, dividido en dos tipos de redondos y tiras, el primero se usa más ampliamente. Hay tres tamaños de ampolla, F80, F100 y F150 mm, que se pueden seleccionar de acuerdo con el tamaño de la torre. La periferia inferior de los Bubblers tiene muchas hendiduras dientes, que generalmente son triangulares, rectangulares o trapezoidales. Las ampollas están dispuestas en forma triangular en la placa de la torre.
El borde de la ampolla está equipado con rendijas de dientes longitudinales, y el centro está equipado con un tubo de elevación de gas. La tubería de gas ascendente está conectada directamente a la placa de la torre. La fase gaseosa debajo de la placa de la torre entra en el tubo ascendente y luego sale de los dientes para contactar con la fase líquida en la placa de la torre para la transferencia de masa. Debido al tubo ascendente, se evita el fenómeno de fuga de líquido bajo una velocidad de gas bajo.
Ventajas: la flexibilidad de operación de la placa de la torre, la eficiencia de la torre también es más alta, más ampliamente utilizada.
Desventajas: la estructura es compleja, la presión de la torre se reduce, baja intensidad de producción, alto costo.
2 torre de placa de tamiz
Placa de la torre de placa de tamiz denominada placa de tamiz, su estructura se caracteriza por una serie de agujeros uniformes en la placa de la torre, la abertura es generalmente de 3 ~ 8 mm. Aguos de tamiz en la placa de la torre para la disposición triangular positiva. El vertedero de desbordamiento se coloca en la placa de la torre, para que la placa pueda mantener un cierto grosor de la capa líquida.
Las ventajas de la torre de placa de tamiz son estructura simple, bajo costo, gran capacidad de producción, pequeña gota de superficie líquida en la placa, se reduce la presión de gas, mientras que la eficiencia de la placa de la torre es mayor.
La desventaja es que la flexibilidad operativa es pequeña, los agujeros de tamiz son fáciles de obstruir y no es adecuado para lidiar con materiales viscosos y fáciles.
3 torre de válvula flotante
La válvula de flotación es el siglo XX después de que la Segunda Guerra Mundial comenzó a estudiar los años 50 comenzó a permitir un nuevo tipo de placa de torre, y luego apareció gradualmente en una variedad de tipos de válvula flotante.
Su tipo tiene una válvula redonda, cuadrada, de tiras y paraguas, etc. más uso de la válvula flotante circular, y la válvula de flotación circular se divide en una variedad de tipos.
Caracterizado por la válvula flotante canceló la burbuja de la torre de burbujas y la tubería de gas para aumentar, en lugar de las aberturas en la torre, la válvula instalada en el límite de las tres patas. Sin embargo, la pieza de la válvula es fácil de caer o atascada durante la operación.
La válvula de flotación puede flotar libremente con el cambio de gas de la velocidad hacia arriba y hacia abajo, lo que mejora la flexibilidad de funcionamiento de la placa de la torre, reduce la caída de presión de la placa de la torre y tiene una alta eficiencia de la placa de la torre, que se usa ampliamente en la producción .
Dispositivo de desbordamiento de la torre de placa
El dispositivo de desbordamiento de la torre de placa se refiere al vertedero de desbordamiento (vertedero de salida) y la tubería de líquido descendente.
El líquido se descarga al fondo de la torre por la gravedad de la placa superior en placa, y forma una capa líquida que fluye en la superficie de la placa de cada capa de la placa de la torre; El gas es empujado por la diferencia de presión, y se descarga de la parte superior de la torre a través de las aberturas distribuidas uniformemente en la placa de la torre y se extiende a cada capa de la placa de la torre a su vez.
La placa de la torre en el estado de contacto de dos fases de gas líquido es determinar el flujo de dos fases en la hidrodinámica de la placa y la ley de transferencia de masa y calor de los factores importantes. Cuando el caudal de líquido es seguro, con el aumento de la velocidad del gas, pueden ocurrir los siguientes estados de contacto:
1 Estado de contacto de burbujas Cuando la velocidad del gas es baja, el gas pasa a través de la capa líquida en forma de burbuja. Debido al pequeño número de burbujas, la formación de la mezcla de gas-líquido es básicamente que el área de la superficie de contacto de dos fases a base de líquido no es grande, la eficiencia de transferencia de masa es muy baja
2 Estado de contacto de panal Con el aumento de la velocidad del gas, el número de burbujas está aumentando. Cuando la tasa de formación de burbujas es mayor que la velocidad flotante de la burbuja cuando la acumulación de burbuja en la capa líquida. Las burbujas chocan entre sí para formar una variedad de burbujas poliédricas. Como la burbuja no es fácil de ruptura, la superficie no se renueva, por lo que este estado no es propicio para la transferencia de calor y masa.
3 Estado de contacto de espuma Cuando la velocidad del gas continúa aumentando, el número de burbujas aumentó dramáticamente, las burbujas continúan colisionándose y ruptura, la mayor parte del líquido en la placa en este momento existe entre la película líquida entre las burbujas, la formación de la formación de la formación de Una serie de pequeños diámetro, la perturbación es una espuma dinámica muy intensa, debido al estado de contacto de espuma tiene una gran área de superficie y actualizada constantemente es un mejor estado de contacto.
4 jet contact state When the gas velocity continues to increase, the liquid on the plate upward sprayed into droplets of varying sizes, the larger diameter droplets fall back to the tower plate by gravity, the smaller diameter droplets are taken away by the gas, the Formación de arrastre de espuma líquida. Las gotas regresan a la placa de la torre y se dispersan, esta formación de gotas y agregación repetidamente, de modo que el área de transferencia de masa aumenta, la superficie se actualiza constantemente, es un mejor estado de contacto.
La producción industrial generalmente quiere presentar el estado de espuma y el estado de rociado dos estados.
Debido a que la velocidad del gas del estado de contacto con aerosol es más alta que el estado de contacto de espuma, por lo que el estado de contacto con pulverización tiene una capacidad de producción mayor, pero el arrastre de espuma líquida del estado de aerosol es más, si no bien controlado, destruirá el proceso de transferencia de masa , por lo que la mayoría de la torre se controlan en el trabajo de estado de contacto de espuma.
Fuente: reproducido
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