Chọn phụ kiện bên trong tháp, “bảng phân tán dạng phun” đang rất phổ biến, làm sao bạn có thể không biết được

Thread Content

Chọn lựa các bộ phận bên trong tháp: “Bảng phân tán dạng phun” đang rất được ưa chuộng; làm sao bạn có thể không biết điều đó? Theo tin từ trang web tin tức hóa chất 707: Quá trình truyền chất và tách chất là những quy trình rất quan trọng trong ngành hóa chất. Hiệu suất của tháp ảnh hưởng trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình sản xuất, tỷ lệ thu hồi sản phẩm, độ tinh khiết của sản phẩm, khả năng xử lý chất thải, cũng như các yếu tố liên quan đến bảo vệ môi trường. Trước hết, đó là một quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng và chi phí cao; mức tiêu thụ năng lượng của quy trình này chiếm khoảng một phần ba tổng lượng năng lượng được sử dụng trong các nhà máy hóa chất, thậm chí còn nhiều hơn thế nữa. Các số liệu thống kê của Hoa Kỳ cho thấy, trong tổng mức tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực dầu mỏ và hóa chất, khoảng 40%–50% lượng năng lượng được sử dụng cho quá trình chưng cất và tách chiết. Trong quá trình công nghệ, nếu việc tách sản phẩm không đạt được yêu cầu kỹ thuật, điều này sẽ ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi sản phẩm, gây ra sự xuất hiện của các chất phụ, làm ô nhiễm chất xúc tác, làm giảm chất lượng sản phẩm, hoặc gây ô nhiễm môi trường do khí thải không đạt tiêu chuẩn. Phân loại thiết bị tháp: Thiết bị tháp có thể được phân loại thành tháp đầy vật liệu lấp đầy và tháp dạng tấm, dựa trên cấu trúc các bộ phận bên trong tháp. Quá trình truyền chất trong các loại tháp này lại được chia thành ba dạng chính: dạng phun màng, dạng bong bóng khí và dạng phun. Trong đó, quá trình truyền chất trong tháp tấm được chia thành hai loại chính: trạng thái bọt khí và trạng thái phun. Giới thiệu về bảng tầng kiểu bong bóng: Bảng tầng kiểu bong bóng bao gồm các thành phần như màng bong bóng, van nổi, tấm sàng, v.v. Cấu trúc của bảng tầng được minh họa như sau: Màng bong bóng, Van nổi, Tấm sàng. Phân tích đặc điểm truyền chất của bảng tầng kiểu bong bóng: 1. Mức độ dao động của pha khí rất lớn, mức độ phân tán cao, và bề mặt được cập nhật nhanh. Mức độ phân tán trong pha lỏng kém, thể tích chất lỏng ở pha liên tục khá lớn, đồng thời quãng đường truyền dẫn bên trong các pha thành phần cũng dài, khiến tốc độ truyền dẫn giảm. 2. Hệ thống bọt khí: Trạng thái tiếp xúc dưới dạng bong bóng khiến các bong bóng được tạo thành; chúng khó vỡ, và đồng thời tồn tại cả pha khí lẫn pha lỏng. Điều này gây ra hiện tượng trộn ngược, làm giảm hiệu suất của tấm lọc. Trong trường hợp nghiêm trọng, có thể xảy ra tình trạng chất lỏng tràn qua tấm lọc. 3. Độ cản trở tăng lên; khí ở trạng thái bong bóng phải vượt qua lớp chất lỏng tĩnh trên các tấm trong tháp, do đó cần phải vượt qua lực cản của chất lỏng tĩnh và lực cản từ chính các tấm này. 4. Dễ bị các chất rắn và chất có độ nhớt cao phủ lên hoặc tắc nghẽn; khả năng chống tắc nghẽn kém ； Giới thiệu về bảng phân tách dạng phun: 1. Quá trình truyền chất trên bảng phân tách dạng phun: Khí đi vào bên trong vỏ bảo vệ thông qua các lỗ trên bảng phân tách; khí được tăng tốc do hiện tượng thu hẹp dòng chảy. Chất lỏng thì đi vào bên trong vỏ bảo vệ từ khe hở ở phía dưới bảng phân tách. Khí sẽ kéo chất lỏng lên trên, sau đó chất lỏng này sẽ bị tách thành các giọt nhỏ và va vào đỉnh vỏ bảo vệ. Sau khi xảy ra va chạm, hỗn hợp khí-lỏng sẽ phun ra theo chiều ngang từ các lỗ ở mặt ngoài của nắp đậy; các giọt chất lỏng rơi trở lại tầng đệm, còn khí thì di chuyển lên tầng trên. Đầu tiên, khí và chất lỏng va chạm mạnh mẽ trong buồng, tạo ra sự trộn lẫn dữ dội để thực hiện quá trình truyền chất. Sau đó, việc phun khí và chất lỏng lại giúp thực hiện thêm một lần nữa quá trình truyền chất. Quá trình này dựa vào năng lượng động học của khí để biến chất lỏng từ trạng thái liên tục thành trạng thái phân tán, tạo ra rất nhiều giọt chất lỏng. Chúng tôi gọi quá trình này là quá trình truyền chất ở trạng thái phun. 2. Phân tích đặc điểm truyền chất trên bảng phun ở trạng thái phun: Diện tích tiếp xúc giữa các pha lớn: Trạng thái phun biến pha lỏng thành các hạt nhỏ được phân tán khắp nơi, tạo ra rất nhiều hạt lỏng nhỏ. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình truyền chất giữa khí và lỏng, từ đó **nâng cao tốc độ truyền chất**. Đây cũng chính là điểm khác biệt lớn nhất giữa quá trình truyền chất ở trạng thái bong bóng và quá trình truyền chất ở trạng thái thông thường. Trong trạng thái bong bóng, pha lỏng vẫn duy trì tính liên tục, trong khi số lượng các mặt phân cách giữa các pha lại ít hơn. Quãng đường di chuyển của các phân tử trong chất lỏng ngắn hơn: Khi pha lỏng bị phân tán thành nhiều giọt nhỏ, quãng đường mà các phân tử di chuyển đến bề mặt pha sẽ **giảm đi**, thời gian cần thiết để chúng di chuyển cũng giảm, từ đó làm giảm lực cản trở sự truyền chất trong pha lỏng. Tỷ lệ sử dụng không gian của các tấm phân tử cao: Quá trình tiếp xúc giữa khí và chất lỏng diễn ra thông qua việc đưa chất lỏng lên bên trong vỏ bảo vệ, sau đó để chất lỏng rơi xuống bên ngoài vỏ bảo vệ. Nhờ đó, diện tích dùng để truyền chất lớn hơn, thời gian lưu lại của chất lỏng cũng dài hơn; 70% diện tích của các tấm phân tử có thể được sử dụng làm không gian truyền chất. Giao diện được cập nhật nhanh: Các giọt chất lỏng và khí trong pha tán rải đều chuyển động với tốc độ cao và va chạm mạnh mẽ với nhau, điều này giúp làm tăng tốc độ cập nhật bề mặt của các giọt chất lỏng, từ đó tăng tốc độ truyền các phân tử. 3. Ưu điểm của bảng phun trong trạng thái phun: file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEE.tmp.jpg Khả năng sản xuất cao: So với van nổi F1, khả năng xử lý có thể tăng lên 20%-50% ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEF.tmp.jpg Hiệu suất cao: Đối với các hệ chất khác nhau, hiệu suất truyền chất của nó cao hơn 10%-20% so với van nổi F1 ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DF0.tmp.jpg Áp suất tác động lên bề mặt vật liệu thấp hơn: thấp hơn khoảng 20% so với van nổi loại F1 thông thường ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E00.tmp.jpg Tính linh hoạt cao: Ngay cả khi chịu áp lực xử lý lớn, vẫn có thể hoạt động bình thường ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E01.tmp.jpg Khả năng chống tắc nghẽn cao: Có thể xử lý các vật liệu chứa hạt rắn hoặc những vật liệu dễ kết tụ, từ đó kéo dài thời gian hoạt động của thiết bị ； Có khả năng tiêu bọt: Đặc biệt phù hợp để xử lý các vật liệu dễ tạo bọt như file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E02.tmp.jpg ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E03.tmp.jpg Dòng chất lỏng phun ra từ nắp có hướng rõ ràng: điều này giúp giảm tình trạng chất lỏng trộn ngược lại, đồng thời tăng hiệu quả truyền chất. 4. Công nghệ tầng phun sáng chế 1. Bảng sàng thẳng đứng kiểu mới (New-VST): New-VST là thành quả nghiên cứu của Đại học Công nghệ Hà Bắc, và được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất. Phù hợp với các điều kiện làm việc có tỷ lệ chất lỏng so với khí thấp. Công nghệ này đã giành được Giải thưởng Đóng góp nổi bật trong việc phát triển khoa học công nghệ tại thành phố Thiên Tân, khóa đầu tiên. 2. Bảng phun dẫn hướng theo phương xuyên tâm (CJST): CJST là loại bảng phun hiệu quả, được phát triển dựa trên công nghệ New-VST. Có khả năng thích ứng tốt với các điều kiện làm việc có đường kính tháp lớn và tải trọng pha khí – pha lỏng cao. Công nghệ này đã nhận được sự hỗ trợ từ Quỹ Đổi mới của Bộ Khoa học và Công nghệ vào năm 2005. 3. Bảng phun màng có lực cản thấp: Công nghệ này rất phù hợp với các hệ thống giảm áp và giảm áp suất, các quá trình truyền chất kèm theo thiết bị làm mát, quá trình chưng cất phản ứng, cũng như các quá trình truyền chất xảy ra trong điều kiện có sự hình thành polymer tự phát. 4. Bảng khí hóa kiểu phun màng không xảy ra hiện tượng trộn ngược (MPⅠ,Ⅱ,Ⅲ): Đây là một sản phẩm mới được phát triển dựa trên công nghệ bảng khí hóa kiểu phun màng có lực cản thấp. Mục đích chính của công nghệ này là giải quyết vấn đề hiệu suất giảm sút do hiện tượng trộn ngược xảy ra trong bảng khí hóa. Phù hợp với các điều kiện làm việc có tỷ lệ chất lỏng và khí cao, cũng như các trường hợp cần tách các chất dễ gây tắc nghẽn. Công nghệ này đã nhận được hỗ trợ từ Quỹ Đổi mới của Bộ Khoa học và Công nghệ vào năm 2009. Bảng phun chống trộn dòng chảy tách biệt (PFST): Loại bảng phun này sử dụng các tấm ngăn dòng chảy để chia lớp chất lỏng trên bảng phun thành hai dòng: dòng chất lỏng nghèo và dòng chất lỏng giàu. Đã đạt được tình trạng không có sự trộn ngược, không có hiện tượng kẹt chất lỏng, và không có dòng chảy lệch hướng ở các tấm phân chia. Hệ thống hạ lỏng được thiết kế theo kiểu treo hình chữ nhật, có tác dụng giữ lại chất lỏng và ngăn sự hình thành bong bóng khí, từ đó giảm hiện tượng trộn lẫn giữa pha khí và pha lỏng. Bảng phân tầng này rất thích hợp cho các hệ chất có lượng chất lỏng lớn và dễ tạo bọt. Do những ưu điểm vượt trội về mặt kỹ thuật, các bảng phun dạng phun đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như luyện than, lọc dầu, khí tự nhiên, chuyển hóa khí thành nhiên liệu, hóa chất tinh chế, methanol, phân bón, công nghiệp clo-kiềm, dược phẩm, mang lại hiệu quả kinh tế và xã hội rất tốt.