化工廠常用化工設備簡介

1、化工廠常用化工設備簡介化工設備是指化工生產(chǎn)中靜止的或者配有少量傳動機構(gòu)組成的裝置，主要用于完成傳熱、傳質(zhì)和化學反應等過程，或用于儲存物料?；ぴO備通常按以下方式分類。按照結(jié)構(gòu)特征和用途分為：容器，塔器，熱換器，反應器（包括反應釜，固定床或流化床和管式爐等）、分離器、儲存器。按照材料分為：金屬設備（碳鋼，合金鋼，鑄鐵，鋁，銅等），非金屬設備（內(nèi)襯橡膠，塑料，耐火材料和搪瓷等），其中碳鋼設備最常用。按受壓情況分為：外壓設備（包括真空設備）和內(nèi)壓設備，內(nèi)壓設備又分為常壓設備（操作壓力）低壓設備（ MPAp10MPA備（p10 MPA）高壓設備（ 10MPAp100MPA）按設備靜止與否分為：靜設備和

2、動設備。靜設備（塔、釜、換熱器、干燥器、儲罐等）動設備（壓縮機、離心機、風機、泵、固體粉碎機械、）三、化工容器結(jié)構(gòu)與分類1 在化工類工廠使用的設備中， 有的用來貯存物料， 如各種儲罐、 計量罐、 高位槽； 有的用來對物料進行物理處理，如換熱器、精餾塔等；有的用于進行化學反應，如聚合釜，反應器，合 小千差萬別， 內(nèi)部構(gòu)件更是多種多樣， 但它們都有一個外殼， 這個外殼就叫化工容器。 所以化工容器是化工生產(chǎn)中所用設備外部殼體常為壓力容器。化工容器一般由筒體、封頭、支座、法 蘭及各種開孔所組成.1體 所需要的工作空間， 是化工容器最主要的受壓元件之一，其內(nèi)直徑和容積往往需由工藝計算確定。圓柱形 筒體（

3、即圓筒）和球形筒體是工程中最常用的筒體結(jié)構(gòu)。2）封頭 根據(jù)幾何形狀的不同，封頭可以分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋 等幾種，其中以橢圓形封頭應用最多。封頭與般采用法蘭連接方式。3 可以說化工容器能否正常安全地運行在 很大程度上取決于密封裝置的可靠性。4 孔、物料進出口接管，以及安裝壓力表、液面計、安全閥、測溫儀表等接管開孔。5 鞍式支座應用最多。而球形容器多采用柱式或裙式支座。6）安全附件 由于化工容器的使用特點及其內(nèi)部介質(zhì)的化學工藝特性， 往往需要在容器上設置一些安全裝置和測量、控制儀表來監(jiān)控工作介質(zhì)的參數(shù)，以保證壓力容器的使用安全 和工藝過程的正常進行。 化工容器的安全裝置主要有

4、安全閥、爆破片、緊急切斷閥、安全聯(lián)鎖裝置、壓力表、液面計、測溫儀表等。上述筒體、封頭、密封裝置、開孔接管、支座及安全附件等即構(gòu)成了一臺化工設備的外殼。對于儲存用的容器，這一外殼即為容器本身。裝入工藝所要求的內(nèi)件，才能構(gòu)成一個完整的產(chǎn)品。2、分類 從不同的角度對化工容器及設備有各種不同的分類方法，常用的分類方法有以下幾種。1 下：低壓（代號 ）容器 p MPa；中壓（代號 ）容器 p MPa；高壓（代號 ）容器 p100 ；超高壓（代號 ）容器 p 100Mpa。外壓容器中，當容器的內(nèi)壓小于一個絕對大氣壓時又稱為真空容器。2）按原理與作用分 根據(jù)化工容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用， 可分為反應容器、

5、 換熱容器、 分離容器、 儲存容器。 反應容器（代號 反應釜、聚合釜、合成塔、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等。換熱容器（代號）主要是用于完成介質(zhì)熱量交換的容器。如管殼式余熱鍋爐、 熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器等。分離容器（代號）主要是用于完成介質(zhì)流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的 容器。如分離器、過濾器、蒸發(fā)器、集油器、緩沖器、干燥塔等。儲存容器（代號 C,其中球罐代號 ）主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化 氣體等介質(zhì)的容器。如液氨儲罐、液化石油氣儲罐等。藝過程的主要作用來劃分品種。3 外徑與內(nèi)徑之比小于或等于時稱為薄壁容器，大于 時稱厚壁容器。4 座支承時叫臥式容器。5 成時，叫非金屬容器

6、。6）按幾何形狀分 按容器幾何形狀，可分為圓柱形、球形、橢圓形、錐形、矩形等容器。7 上面所述的幾種分類方法僅僅考慮了壓力容器的某個設計參數(shù)或使用狀況， 還不能綜合反應壓力容器面臨的整體危害水平。 例如儲存易燃或毒性程度中度以及上危害介質(zhì)的壓力容壓力容器大得多。壓力容器的危害性還與其設計壓力 p 和全容積 V的乘積有關(guān)， pV 值愈 大，則容器破裂時爆炸能量愈大，危害性也愈大，對容器的設計、制造、檢驗、使用和管理的要求愈高。為此，壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程采用既考慮容器壓力與容積乘積大技術(shù)監(jiān)督和管理該方法將壓力容器分為三類。（）、第三類壓力容器 具有下列情況之一的為第三類壓力容器。高壓容器；中壓

7、容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV 乘積大于等于 10 MPam3) 中 壓 反 應 容 器 （ 僅 限 易 燃 或 毒 性 程 度 為 中度 危 害 介 質(zhì) ， 且 pV 乘 積 MPa ）；低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且 pV 乘積MPa ）；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；中壓搪玻璃壓力容器；使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540 MPa ） 的材料制造的壓力容器；移動式壓力容器， 包括鐵路罐車 （介質(zhì)為液化氣體、 低溫液體）罐式汽車 液 、 化氣體運輸（半掛）車、低溫液體運輸（半掛）車、永久

8、氣體運輸（半掛）車 和 罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）等；球形儲罐（容積大于等于 50m3）； 低溫液體儲存容器（容積大于 5 ）。（ 具有下列情況之一的為第二類壓力容器。中壓容器； 低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）； 低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)）； 低壓管殼式余熱鍋爐； 低壓搪玻璃壓力容器。（3 除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。四、化工塔設備的分類和結(jié)構(gòu)（一）塔設備的分類1、 按操作壓力分類 :加壓塔減壓塔；常壓塔。2、按化工單元操作分類精餾塔； 吸收塔和解吸塔；萃取塔；反應塔；再生塔；干燥塔3、按氣液接觸的基本構(gòu)件分類:

9、填料塔；板式塔（二） 塔設備的結(jié)構(gòu)1、塔設備的基本部件支座； 液體出口；填料支承；卸料孔；塔體；填料；液體再分布器噴淋裝置1 不等壁厚的塔體已逐漸增多。塔體除滿足工藝條件對它提出的強度、剛度要求外，還應考慮風力、地震、偏心載荷所帶來的影響，以及吊裝、運輸、檢驗、開停工等情況。 塔體材質(zhì)常采用的有：鑄鐵、碳素鋼、低合金鋼、不銹耐酸鋼（復層、襯里）等。2 來承受塔體操作重量、 風力、地震等引起的載荷。 塔體支座的材質(zhì)常采用碳素鋼，也有采用鑄鐵的。3）塔體附件接管；人孔和手孔；吊耳；吊柱平臺和爬梯。2、填料塔1裙座； 裙座人孔； 3塔底液體出口； 4裙座氣孔； 5塔體； 6人孔； 7蒸汽入口； 8塔

10、板； 9回流入口； 10吊柱； 11塔頂蒸汽出口； 進料口填料塔是化學工業(yè)中最常用的氣液傳質(zhì)設備之一， 在塔內(nèi)設置填料使氣液兩相能 夠達到良好傳質(zhì)所需的接觸面積。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單，便于用耐腐蝕材料制造，適應性較好。 填料塔廣泛的應用在蒸 3 學、石油工業(yè)中， 填料塔的地位變得日益重要。近來，由于塔內(nèi)采大型填料塔的不足，顯示出效率高，處理量大，壓力降小等優(yōu)點。1）填料、填料的選擇 填料塔操作的好壞與選用填料的正確與否有很大關(guān)觸的自由體積要大；對氣相阻力要小，即空隙截面積大；重量要輕； 應根據(jù)操作壓力和介質(zhì)來選擇填料的材質(zhì)， 根據(jù)操作工藝要求， 選擇填料的型式， 根據(jù)填料塔徑選擇填料尺寸。 、填

11、料的分類 工業(yè)用填料大致分為實體填料和網(wǎng)體填料兩大類。 、填料材質(zhì) 選擇填料要根據(jù)被處理物料的腐蝕性及操作壓力，確定使用填料的材質(zhì)。、填料尺寸選擇小，否則， 填料與塔壁的間隙過大，易使液體沿塔壁空隙流下，使截面上液體分布不均。 、常用填料的特性 拉西環(huán) 拉西環(huán)使用歷史悠久，各種參數(shù)比較完整；設計與操作經(jīng)驗豐富，外形簡單、制加上自身的形狀決定了它溝 流和壁流嚴重，使氣液分布不均勻，氣液接觸不良。 鮑爾環(huán) 鮑爾環(huán)除鋼制外，還有用陶瓷和塑料制成的。具有如下優(yōu)點： 對于同樣的空隙率而言， 阻力比拉西環(huán)小，因而可提高氣速， 生產(chǎn)能力可以提高。 由于小窗葉片向環(huán)中心彎，液體分布較為均勻， 所以溝流和壁流情

12、況比拉西環(huán)好。 開小窗后表面積比拉西環(huán)要大，且環(huán)內(nèi)表面得以充分利用，以進行氣液傳質(zhì)，而拉西環(huán)內(nèi)表面利用率較低。 操作彈性范圍大。 在一般情況下，當同樣壓降時，處理量比拉西環(huán)大以上；在同樣處理量時， 壓降可降低，傳質(zhì)效率能提高 左右。 、鞍形填料 鞍形填料又分弧鞍形和矩鞍形兩種。 此種填料常用于吸收操作，處理腐蝕性介質(zhì)較為適宜，且成本低。近來，又對矩鞍形填料予以改進。它是目前瓷制填料中處理量大，效率較高的一種。2 沿塔截面均勻分布進入填料層， 避免部分填料得不到濕潤，降低填下表： 管式噴淋型 蓮蓬頭式 盤式 溢流式 槽式 噴淋裝置類型 反射板式 沖擊式 寶塔式 離心式 機械式管式噴淋器 小直徑的

13、填料塔（300mm 以下）可以采用管式噴淋器，。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，缺點是噴淋面積小而且不均勻。管式噴淋器：直管；彎管；多孔直管式1200mm 環(huán)狀管的下面開有小孔，小孔直徑為 48mm，共有 35 排，小孔面積總和約與 管截面積相等， 環(huán)管中心圓直徑一般為塔徑的 60。 這種噴淋器優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造及安裝方便，但缺點是噴淋面積小，不夠均勻，而且液體要清潔，否則小孔易堵塞。蓮蓬頭式噴淋器 這種結(jié)構(gòu)是應用最普遍的一種噴淋裝置， 結(jié)構(gòu)簡單， 噴淋較均勻。 蓮蓬頭可以作成半球形、 碟形或杯形， 它懸于填料上方中央處， 液體經(jīng)小孔分股噴出， 蓮蓬頭直徑一般為塔徑的 ， 小孔直徑為 ， 它的安裝位

14、置離填料表面 此種結(jié)構(gòu)的缺點是容易堵塞， 液體分布情況與壓頭有關(guān)， 的距離一般約為， 所以適用于料液清潔且料液壓頭不變或變化不大的情況，一般用于直徑 600mm 以下的 塔設備。溢流型噴淋器 盤式分布器是常用的一種溢流型噴淋裝置，液體經(jīng)上。降液管一般按等邊三角形排列，焊接在噴淋盤的分布板上。沖擊型噴淋器 反射板式噴灑器為沖擊型的一種， 利用液流沖擊反射板（可以是平板、凸板或錐形板）以飛濺分布液體。最簡單的結(jié)構(gòu)為平板，液體循中心管流下，沖擊后分成液滴并向各方飛濺。3 當噴淋液體噴到填料表面后， 稱為“干錐體”現(xiàn)象，使液體分布不均，降低了填料塔的效率。為避免產(chǎn)生“干錐體”現(xiàn)象，必須在塔結(jié)構(gòu)上采取措

15、施，即沿填料層每隔噴淋液的均勻分布。分配錐是最簡單的一種結(jié)構(gòu)，適用塔徑在600800mm 的塔，槽形液體再分配器，器上的通孔是增加氣體通過徑 600mm 以上的塔。4 首先發(fā)生液泛。 在工業(yè)填料塔中，最常用的填料支承是柵板，它是用豎扁鋼制成，5 泵的操作狀況以及減少對環(huán)境污染的作用。 小型除沫器 5 網(wǎng)由一定規(guī)格編織成的絲網(wǎng)帶卷制成盤狀物，再用支承板加以固定，于 90%影響塔的正常操作。三、板式塔塔板結(jié)構(gòu)有多種，它是決定塔特性的主要因素。1、塔板的主要部件有：1）降液管 降液管的作用是使液體由上一層塔板流到下一層塔板。2）出口堰 出口堰具有維持板上液層高度及使液流均勻的作用。3 少進入處液體水

16、平?jīng)_ 出。用。塔板塔板有整塊式或分塊式兩種。（）整塊式塔板 此種塔板一般用于塔徑小于 800mm，人不便進入接。塔板與塔板之間用管子支承。塔板與塔壁間隙用填料來密封。（）分塊式塔板 分塊式塔板用于塔徑在 900mm 以上，人可以進入的塔內(nèi)。塔體為一焊制整體圓筒， 不分塔節(jié)， 而塔板是分成數(shù)塊，通過人孔送入塔內(nèi)， 裝到焊在塔內(nèi)壁的塔板固定件上。 為了進行塔內(nèi)清洗和檢修，在塔板中央設置一塊內(nèi)部通道板，通道板應為上、下 均可拆的。 塔板上的鼓泡構(gòu)件型式很多，常用鼓泡構(gòu)件為泡罩、浮閥等。下節(jié)分別敘述。（3 是鼓泡元件各具有升氣管。上升氣體經(jīng)升氣管由泡罩齒縫吹入液層，帶增高等缺點。同時，由于塔板上液面梯

17、度較大，氣相分布不均，影響傳質(zhì)效率，這也是泡罩結(jié)構(gòu)所造成的。（）浮閥塔板及特點生產(chǎn)能力大，比泡罩塔板約提高40，與篩板塔相近。 操（即最 大負荷與最小負荷之比）為 。小，因此塔板效率高，比泡罩塔效率可提高 左右。液面梯度小，蒸汽分配比較均勻，塔板壓降比泡罩塔小。 塔板結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易。 浮閥塔板結(jié)構(gòu)與泡罩塔板類同。操作時氣流自下而上吹起浮閥，從浮閥周邊水平 方向吹入塔板上液層，進行兩相接觸。液體則由上一層塔板的降液管流入，經(jīng)進口堰 均布， 再橫向流過塔板與氣相接觸傳質(zhì)后， 再經(jīng)溢流堰進入降液管， 流入下一層塔板。五、化工換熱設備的結(jié)構(gòu)和分類1.化工換熱設備是在化工生產(chǎn)過程中即化學反應物中實現(xiàn)熱能傳遞的設備， 使熱量從溫度較高的流體傳給另一種溫度較低的流體。 在化肥、化工、煉油工業(yè)生產(chǎn)中，常常進行著各種不同的換熱過程，特式的高效、節(jié)能換熱設備不斷