In industrieën zoals olieraffinage, petrochemie, fijne chemicaliën, meststoffen, voedsel, farmaceutische producten, milieubescherming, metallurgie, luchtscheiding en atoomenergie zijn gepakte torens belangrijke eenheidsapparatuur die veel wordt gebruikt en veel wordt gebruikt. Veel voorkomende bewerkingen zijn onder meer: destillatie, absorptie, desorptie en extractie, enz., Het kan gas- (of damp-) vloeistof- of vloeistof-vloeistoffasen in nauw contact brengen om het doel van massaoverdracht en warmteoverdracht tussen fasen te bereiken.
De gepakte toren bestaat uit torenpakking, toreninternals en torenkolom. De verpakking is het kernonderdeel van de gepakte toren. Het biedt een oppervlak voor tweefasig gas-vloeistofcontact voor massaoverdracht en warmte-uitwisseling. In de toren stroomt de vloeistof filmachtig naar beneden langs het oppervlak van de pakking, en stroomt het gas als een continue fase van onder naar boven, waardoor de massaoverdracht met de vloeistof wordt tegengegaan, en de componentconcentraties van de twee fasen veranderen. continu langs de hoogte van de toren.
Verpakkingen kunnen in twee categorieën worden verdeeld: willekeurige verpakking en gestructureerde verpakking. Momenteel vindt de ontwikkeling en toepassing van verpakkingen nog steeds plaats in twee richtingen: willekeurige verpakking en gestructureerde verpakking.
Verpakkingsmedia die massaoverdrachts- en warmteoverdrachtsoppervlakken bieden, moeten aan de volgende basisvereisten voldoen:
(1) Het massaoverdrachtseffect is goed en het vulmiddel moet een groot gas-vloeistofcontactoppervlak verschaffen, dat wil zeggen dat het een groot specifiek oppervlak vereist; en het vuloppervlak moet gemakkelijk door vloeistof worden bevochtigd, en alleen het bevochtigde oppervlak is het gas-vloeistofcontactoppervlak. .
(2) De productiecapaciteit is groot en de drukval van het gas is klein, dus de poriënverhouding van de pakkingslaag moet groot zijn.
(3) Het is niet eenvoudig om drift en kanaalstroming te veroorzaken.
(4) Materiaaltolerantie, dat wil zeggen goede corrosieweerstand, hoge mechanische sterkte en noodzakelijke hittebestendigheid.
(5) Het is gemakkelijk om materialen te verkrijgen, gemakkelijk te maken en goedkoop.
Willekeurige verpakking wordt nog steeds gebruikt bij speciale gelegenheden, maar gestructureerde verpakking is de mainstream geworden van verpakkingstoepassing en -ontwikkeling. Gestructureerde verpakkingen ontwikkelen zich snel en de toepassingsschaal ervan breidt zich uit. De belangrijkste redenen zijn:
(1) De krachtige ontwikkeling van de chemische industrie, de fijne chemische industrie en de petrochemische industrie vereist torens met een hoog rendement, een lage weerstand, een laag vloeistofhoudend vermogen en een grote flux.
(2) Zowel energiebesparing als milieubescherming vereisen torens met lage weerstand.
(3) Vereisten voor technische transformatie van grote torens.
Gestructureerde verpakking wordt in veel industrieën gebruikt, zoals de chemische en petrochemische industrie. De verpakkingseenheden van gestructureerde verpakkingen zijn regelmatig en netjes gerangschikt in de toren, wat het fundamentele verschil is met willekeurige verpakkingen.
De gestructureerde pakking definieert het gas-vloeistofstroompad, verbetert de kanaalstroming en wandstromingsverschijnselen, de drukval kan zeer klein zijn en kan een specifieker oppervlak bieden, en kan hogere massaoverdracht- en warmteoverdrachtseffecten bereiken in hetzelfde volume . Vanwege de uniformiteit, regelmaat en symmetrie van de structuur, wanneer deze hetzelfde specifieke oppervlak heeft als willekeurige pakking, is de lege verhouding van de pakking groter, heeft deze een grotere flux en is de uitgebreide verwerkingscapaciteit veel groter dan die van plaat torens en willekeurige verpakkingstorens. .
Door diepgaand onderzoek naar gestructureerde pakking en zorgvuldig ontwerp, productie, installatie en zorgvuldige bediening van toreninternals kan het industriële versterkingseffect onbeduidend worden gemaakt.
Voordelen van gestructureerd verpakken:
1. De scheidingsefficiëntie van gestructureerde verpakkingen is hoog. De bovenste toren en de ruwe argontoren hebben een hoge scheidingsefficiëntie. Dit komt door de aanzienlijke vermindering van hun werkdruk. Hoe lager de werkdruk, hoe groter de scheiding van zuurstof, stikstof en argon. , vooral de scheiding van zuurstof en argon. Over het algemeen kan de zuurstofextractiesnelheid met 1% tot 3% worden verhoogd; de argonextractiesnelheid kan met 5% tot 10% worden verhoogd.
2. De gestructureerde verpakking heeft grote openingen, een grote productiecapaciteit en de kleinere torendiameter vergemakkelijkt het transport.
De holteverhouding van het gehele vulmiddel kan meer dan 95% bereiken. In de zeefplaattoren beslaat het geperforeerde plaatoppervlak ongeveer 80% van de torendwarsdoorsnede, en het openingspercentage is ongeveer 8 ~ 12%. Bij dezelfde belasting is de torendiameter van de gepakte toren kleiner dan die van de zeefplaattoren; over het algemeen bedraagt de doorsnede ervan slechts 60 ~ 70% van de zeefplaattoren, wat gunstig is voor het transport van grote luchtscheidingsapparatuur.
3. De gestructureerde pakking heeft een klein vloeistofvasthoudvermogen, een grote vloeistof-gasverhouding en elasticiteit, en kan de werkomstandigheden snel veranderen.
De bedrijfslast van de zeefplaattoren wordt beperkt door de lekkage van de zeefgaten en de overstromingssnelheid. De gepakte toren wordt alleen beperkt door de overstromingssnelheid, zodat hun operationele belasting binnen een groot bereik kan variëren. Het ontwerpbelastingsbereik van de gepakte toren kan 40% bereiken. ~120%.
Omdat het vloeistofhoudend vermogen van een gepakte toren klein is, doorgaans slechts 1% tot 6% van het torenvolume, terwijl het vloeistofhoudend vermogen van een zeefplaattoren groter is dan 8% van het torenvolume, betekent een klein vloeistofhoudend vermogen dat de vloeistof korte tijd in de toren blijft. De bedrijfsdrukval is klein en ook bevorderlijk voor gebruik onder veranderende werkomstandigheden.
4. De opstarttijd van het apparaat wordt aanzienlijk verkort
Het opstartproces van de luchtscheidingsapparatuur is een operatie zonder productopbrengst, dus het verkorten van de opstarttijd is een van de manieren om energie te besparen en het verbruik van de luchtscheidingsapparatuur te verminderen. De opstarttijd van de luchtscheidingsapparatuur verwijst naar de tijd die nodig is vanaf het starten van de expander tot het produceren van zuurstof. De bovenste toren neemt aan. Nadat de pakking is geregulariseerd, wordt de hoeveelheid vloeistof die tijdens de normale destillatie wordt vastgehouden aanzienlijk verminderd, wat de opstarttijd van de luchtscheidingsapparatuur aanzienlijk verkort.
De efficiëntie van gepakte torenapparatuur heeft rechtstreeks invloed op de economische voordelen van de chemische industrie en zelfs op de voordelen van de hele samenleving. Naarmate de samenleving zich verder ontwikkelt, neemt ook de vraag toe. De vraag naar gestructureerde verpakkingen met grote productiecapaciteit en stabiele werking zal verder toenemen.
