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1.6 分離設備

應用于平衡分離過程的設備,其功能是提供兩相密切接觸的條件,進行相際傳質,從而達到組分分離的目的。性能優良的傳質設備一般應滿足以下要求。

①單位體積中,兩相的接觸面積應盡可能大,兩相分布均勻,避免或抑制短路及返混。

②流體的通量大,單位設備體積的處理量大。

③流動阻力小,運轉時動力消耗低。

④操作彈性大,對物料的適應性強。

⑤結構簡單,造價低廉,操作調節方便,運行可靠安全。

傳質設備種類繁多,而且不斷有新型設備問世,可按照不同方法進行分類。

按所處理物系的相態可分為:氣液傳質設備(用于蒸餾及吸收等),液液傳質設備(用于萃取等),氣固傳質設備(用于干燥、吸附),液固傳質設備(用于吸附、浸取、離子交換等)。

按兩相的接觸方式可分為:分級接觸設備(如各種板式塔,多級混合-澄清槽、多級流化床吸附等)和微分接觸設備(如填料塔、膜式塔、噴淋塔、移動床吸附柱等)。在級式接觸設備中,兩相組成呈階梯式變化,而在微分接觸設備中,兩相組成沿設備高度連續變化。

按促使兩相混合和實現兩相密切接觸的動力可分為兩類:一類是依靠流體自身所具有的能量分散到另一相中去的設備,如大多數的板式塔、填料塔、流化床、移動床等;另一類是依靠外加能量促使兩相密切接觸的設備,如攪拌式混合-澄清槽、轉盤塔、脈沖填料塔、往復式篩板塔等。

此外,對于氣固和液固傳質設備,還可按固體的動動狀態分為固定床、移動床、流化床和攪拌槽等。其中流化床傳質設備采用流態化技術,將固體顆粒懸浮在流體中,使兩相均勻接觸,以實現強化傳熱、傳質和化學反應的目的。

傳質設備在石油、化工、輕工、冶金、食品、醫藥、環保等工業部門的整個生產設備中占很大比例。因此,合理選擇設備,完善設備設計,優化設備操作,對于節省投資、減少能耗、降低成本、提高經濟效益有著十分重要的意義。

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