Unité de distillation - Structure et principe de la colonne de plaque

Une colonne de distillation est un dispositif de contact vapeur-liquide de type tour pour la distillation. En tant qu'équipement principal du processus de distillation, il existe deux principaux types de colonnes de plaques et de colonnes emballées. Selon le mode de fonctionnement peut être divisé en colonne de distillation continue et colonne de distillation par lots. Aujourd'hui, nous vous emmènerons pour comprendre la structure et le principe de la colonne de plaque.
Colonne de plaque
Les tours de plaques sont généralement composées d'une coquille cylindrique et un certain nombre de plaques (ou de plaques) réglées horizontalement le long de la hauteur de la tour à un certain espacement.
Assiette de tour d'assiette
Les plaques d'une tour de plaque peuvent être divisées en deux catégories: celles avec des tubes de chute et ceux sans tubes de goutte. En général, le liquide avec un tube de chute est un débit décalé et le liquide sans tube de goutte est contre-flux.
La tour de plaque peut être divisée en tour à bulles, tour à soupape flottante, tour de plaque de tamis, langue et plaque inclinée et ainsi de suite. Parmi eux, la tour à bulles, la tour de valve flottante et la tour de plaque de tamis sont les plus utilisées en production industrielle.
1 tour de cloque
La plaque de tour blister est la première application industrielle de la plaque de tour, elle est composée de tuyaux à gaz et de bulle. La blister est installée sur le dessus du tube ascendant, divisé en deux types de ronde et de bande, le premier est plus largement utilisé. Il y a trois tailles de blister, F80, F100 et F150mm, qui peuvent être sélectionnées en fonction de la taille de la tour. La périphérie inférieure des bubblers a beaucoup de fentes de dents, qui sont généralement triangulaires, rectangulaires ou trapézoïdales. Des cloques sont disposées en forme triangulaire sur la plaque de tour.
Le bord de la cloque est équipé de fentes dentaires longitudinales et le centre est équipé d'un tube de levage à gaz. Le tuyau de gaz croissant est directement connecté à la plaque de tour. La phase de gaz sous la plaque de tour entre dans le tube montant, puis souffle des dents pour contacter avec la phase liquide sur la plaque de tour pour le transfert de masse. En raison de la montée en puissance, le phénomène de fuite liquide sous une faible vitesse de gaz est évité.
Avantages: La flexibilité du fonctionnement de la plaque de tour, l'efficacité de la tour est également plus élevée, plus largement utilisée.
Inconvénients: La structure est complexe, la pression de la tour est réduite, faible intensité de production, coût élevé.
2 tour de plaque de tamis
Plaque de plaque de tamis plaque de tour appelée la plaque de tamis, sa structure est caractérisée par un certain nombre de trous uniformes dans la plaque de tour, l'ouverture est généralement de 3 à 8 mm. Les trous de tamis dans la plaque de tour pour la disposition triangulaire positive. Le déversoir de débordement est placé sur la plaque de tour, de sorte que la plaque peut maintenir une certaine épaisseur de la couche liquide.
Les avantages de la tour de plaque de tamis sont une structure simple, un faible coût, une grande capacité de production, une petite chute de surface liquide sur la plaque, la pression de gaz est réduite, tandis que l'efficacité de la plaque de tour est plus élevée.
L'inconvénient est que la flexibilité de fonctionnement est petite, les trous de tamis sont faciles à obstruer et qu'il ne convient pas à la gestion des matériaux visqueux et visqueux.
3 tour de soupape flottante
La valve à flotteur est le 20e siècle après que la Seconde Guerre mondiale a commencé à étudier, les années 50 ont commencé à permettre un nouveau type de plaque de tour, puis sont apparus progressivement dans une variété de types de vannes à flotteur
Son type a un, carré, bande et parapluie rond, etc. plus d'utilisation de la vanne de flotteur circulaire et la vanne flottante circulaire est divisée en une variété de types.
Caractérisé par la soupape à flotteur a annulé la bulle de la tour à bulles et le tuyau de gaz croissant, au lieu des ouvertures dans la tour, la vanne installée sur la limite des trois jambes. Cependant, la pièce de soupape est facile à tomber ou bloquée pendant le fonctionnement.
La vanne à flotteur peut flotter librement avec le changement de vitesse de gaz vers le haut et vers le bas, ce qui améliore la flexibilité de fonctionnement de la plaque de tour, réduit la goutte de pression de la plaque de tour et a une efficacité élevée de la plaque de tour, qui est largement utilisée dans la production .
Appareil de débordement de la tour de plaque
Le dispositif de débordement de la tour de plaque se réfère au déversoir de débordement (déversoir de sortie) et au tuyau liquide descendant.
Le liquide est déchargé au bas de la tour par la gravité de la plaque supérieure par plaque et forme une couche liquide fluide sur la surface de la plaque de chaque couche de la plaque de tour; Le gaz est poussé par la différence de pression et est déchargé du haut de la tour à travers les ouvertures uniformément réparties sur la plaque de la tour et se propage à chaque couche de la plaque de tour à son tour.
La plaque de tour sur l'état de contact biphasé à gaz est-il pour déterminer l'écoulement biphasé sur l'hydrodynamique de la plaque et la loi de masse et de transfert de chaleur des facteurs importants. Lorsque le débit liquide est certain, avec l'augmentation de la vitesse du gaz, les états de contact suivants peuvent se produire:
1 État de contact de la bulle Lorsque la vitesse du gaz est faible, le gaz passe à travers la couche liquide sous la forme d'une bulle. En raison du petit nombre de bulles, la formation du mélange de gaz-liquide est essentiellement à base de liquide, la surface de contact en deux phases à gaz est grande, l'efficacité de transfert de masse est très faible
2 État de contact en nid d'abeille avec l'augmentation de la vitesse du gaz, le nombre de bulles augmente. Lorsque le taux de formation de bulles est supérieur au taux flottant de bulles lorsque la bulle s'accumule dans la couche liquide. Des bulles entrent en collision les unes avec les autres pour former une variété de bulles polyédriques. Comme la bulle n'est pas facile à rompre, la surface n'est pas renouvelée, donc cet état n'est pas propice à la chaleur et au transfert de masse.
3 État de contact en mousse Lorsque la vitesse du gaz continue d'augmenter, le nombre de bulles a augmenté considérablement, les bulles continuent de collision et de rupture, la plupart du liquide sur la plaque à ce moment sous forme de film liquide entre les bulles, la formation de Un certain nombre de petits diamètres, la perturbation est une mousse dynamique très intense, en raison de l'état de contact en mousse a une grande surface et constamment mise à jour, est un meilleur état de contact.
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 Formation de l'entraînement en mousse liquide. Les gouttelettes reviennent à la plaque de tour et sont dispersées, cette formation et cette agrégation de gouttelettes à plusieurs reprises, de sorte que la zone de transfert de masse augmente, la surface est constamment mise à jour, est un meilleur état de contact.
La production industrielle souhaite généralement présenter l'État en mousse et pulvériser l'État de deux États.
Étant donné que la vitesse de gaz de l'état de contact par pulvérisation est plus élevée que l'état de contact en mousse, donc l'état de contact de pulvérisation a une plus grande capacité de production, mais l'état de pulvérisation de l'entraînement en mousse liquide est plus, sinon bien contrôlé, il détruira le processus de transfert de masse , donc la plupart de la tour est contrôlée dans le travail d'état de contact en mousse.
Source: reproduit
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