Principe et avantages emballés de fonctionnement de la tour – dans le filtrage industriel

Tour emballée, Rempli de grandes quantités d'emballages de tour et d'internals de tour, est un équipement gaz-liquide très utilisé et important de transfert de la masse. Il a été utilisé dans les industries à partir du milieu du XIXe siècle. Avec le développement de la tour emballée, elle est divisée en tour de plat et tour emballée. Maintenant, nous allons présenter la tour emballée, qui a une structure simple, des performances de filtrage élevées.

La tour emballée se compose de corps de tour, piédestal, remplissage soutenant la partie, distributeur liquide, redistributeur liquide, emballages de tour, grille de maintien d'emballage, etc.

Principe de fonctionnement de la tour emballée

Le liquide entre du dessus de tour et est également distribué sur des emballages de tour par les distributeurs liquides et coulent alors vers le bas le long de la surface d'emballage. Le gaz entre du fond de tour et distribué également par le dispositif de distributeur de gaz. Le gaz soulève contre le chemin liquide par le vide de l'emballage de tour. Le gaz et le liquide entrent en contact sur la surface d'emballage pour le transfert de masse.

La tour emballée est un type équipement de contact continu gaz-liquide de transfert de la masse, qui fait le changement de composition biphasé sans interruption le long de la taille de tour. En condition normale, la phase gazeuse présente une phase continue tandis que la phase liquide présente une phase dispersée.

Lorsque l'écoulement de liquide vers le bas le long des emballages, il a tendance à s'écouler vers le mur de la tour, ce qui rend la quantité de liquide mur de la tour augmenter rapidement. Ce phénomène est appelé écoulement de paroi, ce qui peut provoquer la distribution non uniforme du gaz et du liquide. Pour l'éviter, des redistributeurs liquides sont placés au milieu du corps de tour quand la couche d'emballage est trop haute.

A packed tower and its internal structure drawing on the blue background.

PT-01: La tour emballée se compose de corps de tour, d'emballages de tour et de stagiaires.

A drawing shows liquid and gas distribution and mass transfer process.

PT-02: Principe de fonctionnement de la tour de plaque.

A drawing shows the mass transfer principle of gas and liquid.

PT-03: Principe de fonctionnement de la tour emballée.

Composants de la tour emballée

  • Corps de la tour.
  • Emballages de tour.
    • Emballages structurés.
    • Emballages aléatoires.
    • Coussinets de désembuage.
  • Tour interne.
    • Distributeur de liquide.
    • Grille de soutien d'emballage.
    • Grille de maintien d'emballage.
    • Redistributeur liquide.
    • Distributeur de gaz.
A piece of perforated plate structured packing on the gray background.

PT-04: Emballage structuré par plaque perforée.

Several random packings in different materials, types and sizes on the gray background.

PT-05: Emballages aléatoires en plastique et métalliques.

A piece of through type liquid distributor on the gray background.

PT-06: Par le type distributeur liquide.

A piece of tower packing support grid on the gray background.

PT-07: Grille de support d'emballage de tour.

Caractéristiques de tour emballée

  • Grande capacité de production. Le principe de fonctionnement de la tour de plaque et de la tour emballée est différent. Le gaz ascendant dans la tour de plat passant cependant la couche liquide pour réaliser le transfert de masse. La zone ouverte sur la plaque de la tour est 7% à 10%. Dans la tour emballée, le gaz en hausse et coulant vers le bas des contacts liquides et réalisent le transfert de masse. La zone ouverte du garnissage de la tour est supérieure à 50% et le vide est supérieur à 90%. Ainsi la capacité de production de la tour emballée est bien plus supérieure que la tour de plat dans la zone sectionnelle d'unité.
  • Efficacité de séparation élevée. Comme nous le savons tous, la plupart des opérations de filtrage dans la tour sont sous pression atmosphérique et sous vide. Dans ces conditions, l'efficacité de filtrage de la tour emballée est beaucoup plus élevée que la tour de plat.
  • Faible chute de pression. La tour emballée a un voidage plus élevé, ainsi la chute de pression est inférieure à la tour de plat. Dans des conditions normales, la chute de pression de la tour à plaques est d'environ 0,4–1,1 kPa par unité d'étape théorique, tandis que la tour à garnissage est d'environ 0,01–0,27 kPa. La chute de basse pression peut non seulement économiser les frais d'exploitation, mais aussi économiser de l'énergie. Il est très approprié pour la séparation des matériaux sensibles à la chaleur.
  • Faible quantité de liquide de maintien. La quantité de liquide de retenue se rapporte à la quantité liquide sur la surface d'emballage, les internals et les plats. La quantité de liquide de support de la tour emballée est moins que 6% alors que la tour de plat est plus haute à 8-12%. Bien que la quantité de hold-up liquide plus élevée puisse assurer la structure stable des matériaux et de la tour, elle nécessite de longues heures de fonctionnement, une longue période de fonctionnement et des coûts d'exploitation coûteux, ce qui est mauvais pour le processus de distillation.
  • Flexibilité élevée d'opération. La flexibilité d'opération se rapporte à l'adaptation de la tour à la charge. Dans la tour emballée, la flexibilité d'opération est décidée pour les conceptions internes, particulièrement le distributeur liquide. Chacun des composants comprenant des garnitures de tour et des inters de tour a la flexibilité élevée d'opération. Ainsi la flexibilité d'opération peut être ajustée selon différentes applications. La flexibilité d'opération de la tour de plat est limitée par l'inondation liquide, l'entraînement liquide et la capacité de descendant.

Applications de tour emballée

La tour emballée est très utilisée dans le filtrage industriel: comme la pharmacie, mine de charbon, pétrole, génie chimique.

  • Séparation.
  • Filtrage.
  • Distillation sous vide.
  • Purifiant.
A packed tower and we can see the column internals, demister pads and random/structured packing clearly.