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反應類壓力容器
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反應類壓力容器

合成塔

產品描述│✘│:合成塔是煉油◕₪✘•↟、化工◕₪✘•↟、石油化工◕₪✘•↟、生物化工與製藥等生產中廣泛應用的氣液傳質裝置↟☁▩☁·。根據塔內氣液接觸的部件的結構形式↟✘•▩•,可分為板式塔和填料塔兩大類↟☁▩☁·。
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合成塔是煉油◕₪✘•↟、化工◕₪✘•↟、石油化工◕₪✘•↟、生物化工與製藥等生產中廣泛應用的氣液傳質裝置↟☁▩☁·。根據塔內氣液接觸的部件的結構形式↟✘•▩•,可分為板式塔和填料塔兩大類↟☁▩☁·。

板式塔

板式塔是一類用於氣液或液液系統的分級接觸傳質裝置↟✘•▩•,由圓筒形塔體和按一定間距水平裝置在塔內的若干塔板組成↟☁▩☁·。板式塔內建一定數量的塔板↟✘•▩•,氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上液層進行質◕₪✘•↟、熱傳遞↟✘•▩•,氣液相組成呈階梯變化↟✘•▩•,屬逐級接觸逆流操作過程↟☁▩☁·。

填料塔

填料塔內裝有一定高度的填料層↟✘•▩•,液體自塔頂沿填料表面下流↟✘•▩•,氣體逆流向上與液體接觸進行質熱傳遞↟✘•▩•,氣液相組成沿塔高連續變化↟✘•▩•,屬微分接觸操作過程↟☁▩☁·。


合成塔主要應用:

氨合成塔

氨合成塔(ammonia synthesis converter )是在高壓◕₪✘•↟、高溫下用來使氮氣和氫氣發生催化反應進行氨合成的裝置↟☁▩☁·。氨合成塔是合成氨廠的心臟↟✘•▩•,是種結構複雜的反應器↟☁▩☁·。 現在工業上氨合成是在壓力 15.2~30.4MPa◕₪✘•↟、溫度 400~520℃下進行的↟✘•▩•,為防止高壓◕₪✘•↟、高溫下氫氣對鋼的腐蝕↟✘•▩•,氨合成塔由耐高壓的封頭◕₪✘•↟、外筒和裝在筒體耐高溫的內件組成 ↟☁▩☁·。

現在工業上氨合成是在壓力 15.2~30.4MPa◕₪✘•↟、溫度400~520℃下進行的↟✘•▩•,為防止高壓◕₪✘•↟、高溫下氫氣對鋼材的腐蝕↟✘•▩•,氨合成塔由耐高壓的封頭◕₪✘•↟、外筒和裝在筒體內耐高溫的內件組成↟☁▩☁·。

內件外有保溫層↟✘•▩•,操作時進塔的冷氣體流過內◕₪✘•↟、外筒間的環隙↟✘•▩•,從而避免外筒溫度過高↟☁▩☁·。

這樣↟✘•▩•,外筒只承受高壓↟✘•▩•,可用低合金高強度鋼製作↟☁▩☁·。

內件雖然是在高溫下操作↟✘•▩•,但是隻承受氨合成塔進出口的壓力差↟✘•▩•,可用耐熱鎳鉻合金鋼製作↟☁▩☁·。

內件包括催化劑筐和換熱器兩個主要部分↟✘•▩•,筐內裝鐵催化劑↟✘•▩•,氨合成反應在此進行↟☁▩☁·。

從催化劑筐出來的熱氣體溫度通常在 460℃以上↟✘•▩•,進氨合成塔的冷氣體溫度根據流程的不同↟✘•▩•,有的為20~30℃,有的可達140℃以上↟☁▩☁·。

為了使進氨合成塔的氣體能加熱到反應溫度↟✘•▩•,同時又能冷卻反應後氣體↟✘•▩•,在塔內還設有換熱器↟☁▩☁·。

換熱器有列管式◕₪✘•↟、螺旋板式和波紋板式↟✘•▩•,其中以列管式採用多↟☁▩☁·。

氨合成催化劑在開車之前必須還原(見氨合成),還原需要提供一定的熱量,為此中小型氨合成塔內部裝有電加熱器↟✘•▩•,大型氨合成塔則採用塔外設定開工加熱爐的辦法來解決↟☁▩☁·。

在給定的鐵催化劑和壓力下↟✘•▩•,氨合成溫度不同↟✘•▩•,反應速度也不同↟☁▩☁·。

對於一定的氨含量↟✘•▩•,氨合成反應速度大時的溫度稱為佳溫度↟✘•▩•,此佳溫度隨著氨含量增大而降低↟☁▩☁·。

由於氨合成為放熱反應↟✘•▩•,催化劑床層的溫度將隨著反應進行而不斷升高↟☁▩☁·。

為使氨合成反應能在接近佳溫度下進行↟✘•▩•,需要採取措施移走多餘的熱量↟☁▩☁·。

工業上按傳熱方式區分催化劑筐的型別↟☁▩☁·。


合成塔其他應用:尿素合成塔◕₪✘•↟、甲醇合成塔等

尿素合成塔urea synthesis converter氨和二氧化碳在高壓◕₪✘•↟、高溫下進行尿素合成的裝置↟☁▩☁·。有套筒式和襯裡式兩種↟✘•▩•,前者因空間利用率小◕₪✘•↟、不鏽鋼用量大↟✘•▩•,已不被採用↟☁▩☁·。

襯裡式合成塔多為立式↟✘•▩•,由高壓筒體◕₪✘•↟、封頭◕₪✘•↟、底蓋↟☁▩☁·。襯裡層以及內件等組成↟☁▩☁·。高壓筒體由高強度碳鋼製成↟✘•▩•,結構多采用層板包紮式和熱套式↟✘•▩•,小型廠還有夾川單層厚鋼板的↟☁▩☁·。襯裡材料採用各種鉻鎳不鏽鋼以及欽◕₪✘•↟、錯◕₪✘•↟、擔等材料↟✘•▩•,其中3t4L不鏽鋼較常用.對反應溫度高◕₪✘•↟、壓力高的工藝條件則採用99.5`35以f.的↟☁▩☁·。襯裡式合成塔的高徑比較大↟☁▩☁·。欽材甚至昂貴的錯或錯合金↟☁▩☁·。襯裡式合成塔的局性t} }T} .一般不設內件↟✘•▩•,採用空塔;對高徑比小的合成塔↟✘•▩•,設定混合器和篩板等內件↟✘•▩•,以克服物料“返混”現象↟☁▩☁·。


甲醇合成塔↟✘•▩•,甲醇的合成分為高中低壓合成↟✘•▩•,合成塔內裝有觸媒↟✘•▩•,加速氫氣和一氧化碳的反應生成甲醇↟☁▩☁·。一般是加壓加熱條件下反應↟☁▩☁·。生成氣態甲醇再降溫冷凝成液態甲醇↟☁▩☁·。


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