静置设备与工艺金属结构制作安装 (2)

2. 带搅拌容器

借助于搅拌器搅拌，向介质传递能量进行化学反应的容器，称为搅拌反应器，也称为反应釜，或称搅拌罐。搅拌设备的结构见图4.3.2。

搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。

常用的罐体是立式圆筒形容器，它有顶盖、筒体和罐底（参见图4.3.2），通过支座安装在基础或平台上。

3. 高压容器

操作压力大于10mpa的设备通常称为高压容器。如合成氨中的操作压力为15～32mpa的氨合成塔。

高压容器的主要构件是筒体、密封件、端盖和筒体端部以及紧固连接件等。 高压筒体是高压容器的主体。其基本结构见图4.3.3。

图4.3.3 高压容器（多层筒体、单层筒体）

1-螺栓螺母；2-定盖；3-端部法兰；4-多层筒体；5-单层筒体；6-球底

由于操作压力较高，所以高压容器是一种器壁很厚的设备，因而多采用筒体结构形式。

4. 反应器

根据反应过程和反应器的不同特征，可以有不同的分类方法。按结构形式可分为釜式、管式、塔式和流化床式反应器；按操作压力的高低可分为高压反应器和中低压反应器。

（1）釜式反应器。是一种低高径比的圆筒形反应器，器内常设有搅拌装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。既可以用于间歇（分批）生产，也可以用于连续操作，既可以单釜使用，亦可多釜组合连续操作。

（2）管式反应器。是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。 （3）固定床反应器。装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。

（4）流化床反应器。流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床反应器。目前，流化床反应器已在化工、石油、冶金、核工业等部门得到广泛应用。

（二）塔器

塔设备用以实现蒸馏和吸收两种分离操作的塔设备分别称为蒸馏塔和吸收塔。

这类塔设备的基本功能是提供气、液两相充分接触的机会，使传质、传热过程能够迅速有效地进行，还要求完成传质、传热过程之后的气、液两相能及时分开，互不夹带。

1. 塔设备分类及性能

根据塔内气、液接触部件的结构形式，可分为两大类：板式塔与填料塔。 板式塔内沿塔高装有若干层塔板（或称塔盘），液体靠重力作用由塔顶逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔板上逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔结构见图4.3.4。

图4.3.4 板式塔示意图

1-裙座；2-气体入口管；3-壳体；4-人孔；5-扶梯平台；6-除沫装置；7-吊柱；8-气体出口管；9-回流管；10-进料管；11-塔板；12-保温圈；13-出料管

填料塔内装有各种形式的固体填充

物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液两相在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。填料塔结构参见图4.3.5。

（1）板式塔

按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。 常用的板式塔有泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌形喷射塔以及一些新型塔和复合型塔（如浮动喷射塔、浮舌塔、压延金属网板塔、多降液管筛板塔等）。 1）泡罩塔。泡罩塔的优点是不易发生漏液现象，有较好的操作弹性；塔板不易堵塞，对于各种物料的适应性强。缺点是塔板结构复杂，金属耗量大，造价高；板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大，兼因雾沫夹带现象较严重，限制了气速的提高，故生产能力不大。而且，板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，气体分布不均，也影响了板效率的提高。

2）筛板塔。筛板塔的突出优点是结构简单，金属耗量小，造价低廉；气体压降小，板上液面落差也较小，其生产能力及板效率较泡罩塔高。主要缺点是操作弹性范围较窄，小孔筛板易堵塞。

3）浮阀塔。浮阀结构简单，制造方便，广泛用于化工及炼油生产中。浮阀塔具有下列优点：

①生产能力大。 ②操作弹性大。 ③塔板效率高。

④气体压降及液面落差较小。 ⑤塔造价较低。

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