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科隆設(shè)備介紹：多種塔設(shè)備及塔內(nèi)件工作原理及特點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：

2026-01-04

一、氣體冷卻塔：

熱氣體由塔底進(jìn)入，與冷水在塔中鼓泡接觸傳熱，塔頂出口是被冷卻了的氣體，塔底出口是被加熱了的水。

適用范圍：工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過程中產(chǎn)生的廢熱，一般要用冷卻水來導(dǎo)走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。例如：火電廠內(nèi)，鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽，推動汽輪機(jī)做功使發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)汽輪機(jī)作功后的廢汽排入冷凝器，與冷卻水進(jìn)行熱交換凝結(jié)成水，再用水泵打回鍋爐循環(huán)使用。這一過程中乏汽的廢熱傳給了冷卻水，使水溫度升高，挾帶廢熱的冷卻水，在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣，從風(fēng)筒處排入大氣環(huán)境中。

冷卻塔應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于空調(diào)冷卻系統(tǒng)、冷凍系列、注塑、制革、發(fā)泡、發(fā)電、汽輪機(jī)、鋁型材加工、空壓機(jī)、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域，應(yīng)用最多的為空調(diào)冷卻、冷凍、塑膠化工行業(yè)。

二、篩板萃取塔

塔底引入輕相（分散相）經(jīng)篩孔分散后，在重相（連續(xù)相）中上升，到上一層篩板下部聚成一層輕液，再分散，再聚集。分散的過程即萃取傳質(zhì)過程。塔頂和塔底分別得到萃取相和萃余相。

性能特點(diǎn)：篩板萃取塔由于其處理量大、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉而被廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程中。塔內(nèi)液液兩相的流動結(jié)構(gòu)對傳質(zhì)效率有著重要影響，同時(shí)連續(xù)相的流動結(jié)構(gòu)又與塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

三、填料萃取塔

萃取塔又名抽提塔，一種化學(xué)工業(yè)、石油煉制、環(huán)境保護(hù)等工業(yè)部門常用的液-液質(zhì)量傳遞設(shè)備。液-液萃取是質(zhì)量傳遞的一種方式，將混合物溶液中某一種或幾種化合物組分，用另外一種液體（稱作溶劑，與混合物溶液的溶劑互不相溶）將其提取出來，使其得到分離、富集、提純。這種過程稱作萃取、抽提、液-液萃取，溶劑萃取過程。所采用的設(shè)備叫做萃取器，有一次和多次萃取，有間隙和連續(xù)萃取過程之分，連續(xù)多次萃取采用的萃取器是一種塔式設(shè)備，稱為萃取塔。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是利用重力或機(jī)械作用使一種液體破碎成液滴，分散在另一連續(xù)液體中，進(jìn)行液-液萃取。

性能特點(diǎn)：萃取設(shè)備種類很多，填料萃取塔是應(yīng)用最廣泛的萃取設(shè)備之一。它不僅具有結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和安裝等優(yōu)點(diǎn)，而且由于新刮填料的開發(fā)，使填料萃取塔的處理能力大幅度提高，傳質(zhì)效率有所改善;因此近年來填料萃取塔的研究和應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。但是由子液液萃取過程兩相密度差小，連續(xù)相粘度較大、兩相軸向返混嚴(yán)重、界面現(xiàn)象復(fù)雜。

影響萃取過程的因素非常多，而其中很多因素尚末被充分理解。大多數(shù)可用的數(shù)據(jù)是在小吧實(shí)驗(yàn)設(shè)備中測量的，通常實(shí)驗(yàn)設(shè)備只有幾英寸直徑和幾英尺高。因而，所得關(guān)系式只能用干粗略的估算，設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)留有充分的余地”。與梢餾和吸收等氣液傳質(zhì)過程相比，填料萃取塔的設(shè)計(jì)具有一些不同的特點(diǎn)。

四、填料吸收塔

被吸收的混合氣由塔底進(jìn)入，吸收液從塔頂噴淋而下，液體與氣體在填料表面進(jìn)行氣液傳質(zhì)。填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置(小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置)分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。

當(dāng)液體沿填料層向下流動時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。因此，當(dāng)填料層較高時(shí)，需要進(jìn)行分段，中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。

填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。

填料塔也有一些不足之處，如填料造價(jià)高;當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。

性能特點(diǎn)：利用塔內(nèi)填料，以增加吸收劑與尾氣接觸面積的溶劑回收設(shè)備。通過氣液接觸進(jìn)行的一種氣液交換設(shè)備。填料塔由填料、塔內(nèi)件及筒體構(gòu)成。填料分規(guī)整填料和散裝填料兩大類。塔內(nèi)件有不同形式的液體分布裝置、填料固定裝置或填料壓緊裝置、填料支承裝置、液體收集再分布裝置及氣體分布裝置等。與板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、操作彈性大、持液量小等優(yōu)點(diǎn)。

五、板式精餾塔

板式為逐級接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構(gòu)成。

操作時(shí)，塔內(nèi)液體依靠重力作用，由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤，然后橫向流過塔板，從另一側(cè)的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。氣體則在壓力差的推動下，自下而上穿過各層塔板的氣體通道（泡罩、篩孔或浮閥等），分散成小股氣流，鼓泡通過各層塔板的液層。在塔板上，氣液兩相密切接觸，進(jìn)行熱量和質(zhì)量的交換。在板式塔中，氣液兩相逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化，在正常操作下，液相為連續(xù)相，氣相為分散相。

一般而論，板式塔的空塔速度較高，因而生產(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，故工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛。

六、泡罩塔

通常用來使蒸氣（或氣體）與液體密切接觸以促進(jìn)其相互間的傳質(zhì)作用。塔內(nèi)裝有多層水平塔板，板上有若干個(gè)供蒸氣（或氣體）通過的短管，其上各覆蓋底緣有齒縫或小槽的泡罩，并裝有溢流管。操作時(shí)，液體由塔的上部連續(xù)進(jìn)入，經(jīng)溢流管逐板下降，并在各板上積存液層，形成液封；蒸汽（或氣體）則由塔底進(jìn)入，經(jīng)由泡罩底緣上的齒縫或小槽分散成為小氣泡，與液體充分接觸，并穿過液層而達(dá)液面，然后升入上一層塔板。短管裝在塔內(nèi)的，稱內(nèi)溢流式；也有裝在塔外的，稱外溢流式。泡罩塔廣泛用于精餾和氣體吸收。

性能特點(diǎn)泡罩塔板的優(yōu)點(diǎn)是操作彈性較大，塔板不易堵塞；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，板上液層厚，塔板壓降大，生產(chǎn)能力及板效率較低。泡罩塔板已逐漸被篩板、浮閥塔板所取代，在新建塔設(shè)備中已很少采用。

七、洗滌塔

洗滌塔與精餾塔類似，由塔體，塔板，再沸器，冷凝器組成。由于洗滌塔是進(jìn)行粗分離的設(shè)備，所以塔板數(shù)量一般較少，通常不會超過十級。洗滌塔適用于含有少量粉塵的混合氣體分離，各組分不會發(fā)生反應(yīng)，且產(chǎn)物應(yīng)容易液化，粉塵等雜質(zhì)不易液化或凝固。當(dāng)混合氣從洗滌塔中部通入洗滌塔，由于塔板間存在產(chǎn)物組分液體，產(chǎn)物組分氣體液化的同時(shí)蒸發(fā)部分，而雜質(zhì)由于不能被液化或凝固，當(dāng)通過有液體存在的塔板時(shí)將會被產(chǎn)物組分液體固定下來，產(chǎn)生洗滌作用，洗滌塔就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)和制造的。

性能特點(diǎn)1）水洗式廢氣處理系統(tǒng)，價(jià)格便宜、處理方法簡單；2）直立式結(jié)構(gòu)最適用于經(jīng)濟(jì)空間安裝；3）適用于氣態(tài)及液態(tài)污染源；4）處理單一污染源；5）適用于中低風(fēng)量；