为了获得填料塔的**性能,必须设计合理的气相入塔装置及分布装置。通常填料塔有两种气相入塔情况,一为塔底进料,包括气相进入与气液两相进料;二为填料层间气相进料。气相进入及分布装置就是为了在不同情况下气相入塔达到稳定、均匀分布的目的。气相进入装置有多种形式,它取决于气相状态(纯气相还是两相)、应用场合(精福、吸收等)、气相负荷、操作压力(与气体密度有关)、允许压降、塔径等操作条件、技术参数及质量要求、特别对严低阻力的填料,气相进入与分布显得更为重要,因此用**填料改造旧塔,对于气相进料及分布装置的设计应予足够的重视。
一、小塔进气及分布装置
当塔径小于2.5m时,可采用简单进气及分布装置。
1.气相直接进塔装置
直径1m以下的塔*常采用这种进料方式,低压蒸储塔及小气量的吸收塔用的**。它是*简单的气相进入方式,进口气速不宜太高,一般可按10〜18m/s计算进口直径。进口至填料底部的距离要大些,以使气体均步后进入填料,对于低阻力的**填料,则应更大些,小塔一般等于塔径。若为塔底进气,进口管下缘距塔底液面应不小于300mm。
2.具有缓冲挡板的简单进料装置
气相进入时,由于缓冲挡板的阻挡作用使气体从两个侧面环流向上,并均匀地分布到填料层中。这种加料方法用于塔内空间受限制的情况,例如,在旧塔改造时,希望尽可能多地装填料,因而要求节省空间;若气量较大时,可采用相对的两个进口。
3.孔管式气体进料分布器
在进口处装设一个具有两排侧孔(或槽)的分布管,将气相分成多股细流上升至填料层中。它仅用于气相加料,不能含有液相。当进料有一定压力时用它较为合适。
二、大塔气相进人及分布装置
当塔的直径大于2.5m时,采用上述的气相进入装置效果较差,这时应采用底部敞开式气体进口管,管端封口作为缓冲挡板。这种形式的进料装置性能好,应用*为广泛。对广大直径、高气相负荷时更为适用。它有各种不同的变体以适应不同的需要。
1.具有中间缓冲挡板的气体进口管
它是加大进口管直径,加一中间缓冲挡板将其分割成两个进口。该挡板仅挡住下一半,进入的气体将被它挡住一部分,其余部分则从它的上方通过,进入第二个进口,这样可使气体较均匀地分配入塔。
2.气体双进口管
在气体进入部位设置两个相对应的进口管。双进气管用于较大直径的塔,它比具有中间缓冲挡板的进气管对气体的分布性能好,但塔外管线连接较为复杂。
3.与升气管式气体分布器结合的进气装置
如果对气体的分布均匀性要求很高,使用上述两种进气装置由于塔内空间的限制而达不到要求,可使用这种进入装置。这种装置的阻力较大,因此需优先考虑使用前两种进气装置。
4.段间进气装置
若两段填料间为纯气相进料,则采用此种进气装置。进气管开两道横槽,气体由两侧进入塔中。开槽大小由气体流量而定。
三、特殊进气装置
在石油炼厂装置中,塔底为两相进料,由于塔径较大,对气体分布均匀性要求又高,故常用升气管式分布器配合进料。以下两种形式*为常用。
1.多级叶片分流进气装置
气体经多级叶片分流进入塔中,以达到气液分离及气体均布的目的,它用于进气中含有大量的液体并需急速卸压的情况下,直径大于2.5m炼厂装置中。若配合含升气管式分布器可达到均匀分布的目的。
2.切向进气装置
夹带大量液体气体从切向进入塔中,塔内切向进口上沿有平置导板,由于高速旋转使液体分离落入塔中,而气体则旋转向上,经过升气管气体分布器进入填料层中。这种进料装置适用于大气量并含有大量液体的进料情况。