U industrijama kao što su rafiniranje nafte, petrokemija, fina kemikalija, gnojiva, hrana, farmaceutski proizvodi, zaštita okoliša, metalurgija, odvajanje zraka i atomska energija, pakirani tornjevi su važna jedinica opreme koja se naširoko koristi i široko se koristi. Uobičajene operacije uključuju: destilaciju, apsorpciju, desorpciju i ekstrakciju, itd., može dovesti plin (ili paru) tekuće ili tekuće-tekuće faze u bliski kontakt kako bi se postigla svrha prijenosa mase i prijenosa topline između faza.
Pakirani toranj sastoji se od pakiranja tornja, unutarnjih dijelova tornja i stupa tornja. Pakiranje je ključna komponenta pakiranog tornja. Osigurava površinu za dvofazni kontakt plin-tekućina za prijenos mase i izmjenu topline. U tornju, tekućina teče prema dolje na filmski način duž površine pakiranja, a plin kao kontinuirana faza teče odozdo prema gore, suprotno prijenosu mase s tekućinom, a koncentracije komponenti dviju faza se mijenjaju. kontinuirano po visini tornja.
Pakiranje se može podijeliti u dvije kategorije: nasumično pakiranje i strukturirano pakiranje. Trenutno se razvoj i primjena pakiranja još uvijek odvija u dva smjera: nasumično pakiranje i strukturirano pakiranje.
Sredstva za pakiranje koja omogućuju prijenos mase i površine za prijenos topline moraju ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve:
(1) Učinak prijenosa mase je dobar, a punilo mora osigurati veliku kontaktnu površinu plina i tekućine, odnosno zahtijeva veliku specifičnu površinu; a površina punila se mora lako namočiti tekućinom, a samo namočena površina je kontaktna površina plina i tekućine. .
(2) Kapacitet proizvodnje je velik i pad tlaka plina je mali, tako da omjer šupljina sloja pakiranja mora biti velik.
(3) Nije lako izazvati zanošenje i protok kanala.
(4) Tolerancija materijala, odnosno dobra otpornost na koroziju, visoka mehanička čvrstoća i potrebna otpornost na toplinu.
(5) Lako je nabaviti materijale, pogodan je za izradu i jeftin je.
Nasumično pakiranje još uvijek se koristi u nekim posebnim prilikama, ali strukturirano pakiranje postalo je glavni tok primjene i razvoja pakiranja. Strukturirano pakiranje se ubrzano razvija i opseg njegove primjene se širi. Glavni razlozi su:
(1) Snažan razvoj kemijske industrije, fine kemijske industrije i petrokemijske industrije zahtijeva tornjeve visoke učinkovitosti, niskog otpora, malog kapaciteta zadržavanja tekućine i velikog fluksa.
(2) I ušteda energije i zaštita okoliša zahtijevaju stupove niskog otpora.
(3) Zahtjevi za tehničku preobrazbu velikih tornjeva.
Strukturirano pakiranje koristi se u mnogim industrijama poput kemijske i petrokemijske industrije. Jedinice pakiranja strukturiranog pakiranja pravilno su i uredno složene u tornju, što je osnovna razlika od nasumičnog pakiranja.
Strukturirano pakiranje definira putanju protoka plin-tekućina, poboljšava protok kanala i fenomen protoka zidova, pad tlaka može biti vrlo mali i može pružiti veću specifičnu površinu, te može postići veći učinak prijenosa mase i prijenosa topline u istom volumenu . Zbog ujednačenosti, pravilnosti i simetrije strukture, kada ima istu specifičnu površinu kao nasumično pakiranje, omjer praznina pakiranja je veći, ima veći fluks, a sveobuhvatni kapacitet obrade mnogo je veći od onog kod ploče tornjevi i tornjevi za slučajno pakiranje. .
Dubinskim istraživanjem strukturiranog pakiranja i pažljivog dizajna, proizvodnje, ugradnje i pažljivog rada unutarnjih dijelova tornja, učinak industrijskog pojačanja može se učiniti beznačajnim.
Prednosti strukturiranog pakiranja:
1. Učinkovitost odvajanja strukturiranog pakiranja je visoka. Gornji toranj i toranj sirovog argona imaju visoku učinkovitost odvajanja. To je zbog značajnog smanjenja njihovog radnog tlaka. Što je niži radni tlak, veće je odvajanje kisika, dušika i argona. , posebno odvajanje kisika i argona. Općenito govoreći, brzina ekstrakcije kisika može se povećati za 1% do 3%; brzina ekstrakcije argona može se povećati za 5% do 10%.
2. Strukturirano pakiranje ima velike razmake, veliki proizvodni kapacitet, a smanjeni promjer tornja olakšava transport.
Omjer šupljina cijelog punila može doseći više od 95%. U tornju sitaste ploče, površina perforirane ploče čini oko 80% poprečnog presjeka tornja, a stopa otvaranja je oko 8~12%. Za isto opterećenje, promjer tornja nabijenog tornja je manji od promjera tornja sitaste ploče; općenito, njegov poprečni presjek Površina je samo 60~70% tornja sitaste ploče, što je korisno za transport velike opreme za odvajanje zraka.
3. Strukturirano pakiranje ima mali kapacitet zadržavanja tekućine, veliki radni omjer tekućine i plina i elastičnost te može brzo promijeniti radne uvjete.
Radno opterećenje tornja sitaste ploče ograničeno je propuštanjem otvora sita i brzinom plavljenja. Nabijeni toranj ograničen je samo brzinom plavljenja, tako da njihovo radno opterećenje može varirati u širokom rasponu. Raspon projektiranog opterećenja pakiranog tornja može doseći 40%. ~120%.
Budući da je kapacitet zadržavanja tekućine pakiranog tornja mali, općenito samo 1% do 6% volumena tornja, dok je kapacitet zadržavanja tekućine tornja s sitastom pločom veći od 8% volumena tornja, mali kapacitet zadržavanja tekućine znači da se tekućina kratko zadržava u tornju. , pad radnog tlaka je mali, a također je pogodan za rad u promjenjivim radnim uvjetima.
4. Vrijeme pokretanja uređaja znatno je skraćeno
Proces pokretanja opreme za odvajanje zraka je operacija bez izlaza proizvoda, stoga je skraćivanje vremena pokretanja jedan od načina uštede energije i smanjenja potrošnje opreme za odvajanje zraka. Vrijeme pokretanja opreme za odvajanje zraka odnosi se na vrijeme potrebno od pokretanja ekspandera do proizvodnje kisika. Gornji toranj usvaja Nakon što se pakiranje regulira, količina tekućine zadržane tijekom normalne destilacije znatno se smanjuje, što uvelike skraćuje vrijeme pokretanja opreme za odvajanje zraka.
Učinkovitost opreme pakiranih tornjeva izravno utječe na ekonomske koristi kemijske industrije, pa čak i na dobrobiti cijelog društva. Kako društvo nastavlja napredovati, potražnja također raste. Potražnja za strukturiranom ambalažom s velikim proizvodnim kapacitetom i stabilnim radom dodatno će rasti.
