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化工設(shè)備通常分為哪兩大類

2021-09-06

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　　化工設(shè)備一般分為靜設(shè)備和動設(shè)備兩大類。

　　1 靜設(shè)備

　　靜設(shè)備是指安裝后處于靜止狀態(tài)即可在生產(chǎn)操作過程中無需動力傳動的設(shè)備。靜設(shè)備被廣泛地應用與生產(chǎn)中的傳質(zhì)、傳熱、介質(zhì)加熱、化學反應等各種工藝過程以及儲存物料。如各種容器、塔器、反應器、換熱器等。

　　靜設(shè)備部分的投資大約占全廠設(shè)備總投資的50%-60%。

　　1.1 精餾塔

　　蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)性的差異將其分離的化工單元操作，按照蒸餾方式可以分為簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾以及特殊精餾等多種方式。

　　如果進行多次部分氣化或部分冷凝，最終可得到較純的輕、重組分，這稱為精餾。精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，有板式塔與填料塔兩種主要類型。

　　板式塔由圓筒形塔體和按一定間距水平裝在塔內(nèi)的若干塔板組成；填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備，塔內(nèi)填充適當高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面。兩者主要區(qū)別如下：

　?。?）填料塔操作范圍較小，對于液體負荷的變化特別敏感。當液體負荷較小時，填料表面不能很好地潤濕，傳質(zhì)效果急劇下降；當液體負荷過大時，容易產(chǎn)生液泛。板式塔具有較大的操作范圍；

　　（2）填料塔不宜處理含固體懸浮物的物料，而某些類型的板式塔（如大孔徑穿流板塔）可以有效地處理這種物系，板式塔的清洗亦比填料塔方便；

　?。?）填料塔的壓降比板式塔的小，因而對真空操作更為適宜。板式塔因為每塊塔板的開孔率為5%-10%，又有25-50mm清液層，故壓降大，各塊理論板壓降約為1Kpa；壓降小是填料塔的主要優(yōu)點，規(guī)整填料約0.15Kpa壓降；

　　（4）對于真空精餾和常壓精餾，填料塔的效率優(yōu)于板式塔，其原因在于填料充分利用了塔內(nèi)空間，提供了大的傳質(zhì)面積，使得氣液兩相可以充分接觸傳質(zhì)；

　?。?）板式塔較填料塔投資較小。

　　在實際生產(chǎn)過程中，精餾操作可分為間歇精餾和連續(xù)精餾兩種。對于石油化工等大型生產(chǎn)過程，主要是采用連續(xù)精餾。

　　1.2 換熱器

　　換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備。石化裝置常用的是管殼式換熱器、U型管換熱器等，精細化工常用碟片式冷凝器、螺旋板冷凝器等。

　　管殼式換熱器適應性最大，使用最廣泛。在中等壓力（4.0Mpa以下）情況下，采用管殼式換熱器最為合適。U型管換熱器適用于高壓下操作。

　　1.3 空冷器

　　空冷器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì)，使管內(nèi)高溫工藝流體得到冷卻或冷凝的設(shè)備，一般布置在裝置的最頂層。它與水冷相比，其優(yōu)點是節(jié)省了大量的冷卻用水，減少了工業(yè)地區(qū)水的污染問題；第二個優(yōu)點是節(jié)省了工廠的投資和維修費用。它的缺點是占地面積大，造價較高。

　　1.4 加熱爐

　　管式加熱爐是將爐管中通過的物料加熱至所需溫度，然后進入下一工藝設(shè)備進行分餾、裂解或反應等。常用的管式加熱爐按其外形結(jié)構(gòu)型式分為圓筒形加熱爐、臥管立式加熱爐、立管立式加熱爐等。

　　管式加熱爐一般由輻射段和對流段組成。在輻射段內(nèi)，高溫煙氣主要以輻射的方式將加熱量傳給輻射管。煙氣上升進入對流段，在對流段中煙氣主要以對流的方式將熱量傳給對流管。為了提高加熱爐的熱效率，普遍采用余熱回收系統(tǒng)，并采用集中排煙的高煙囪以減少環(huán)境污染。

　　1.5 儲罐

　　儲罐是用于儲存液體或氣體的鋼制密封容器即為鋼制儲罐，按結(jié)構(gòu)分類可分為固定頂儲罐、浮頂儲罐、球形儲罐等。50m3以上為大型儲罐多為立式儲罐；50m 3以下的為小型儲罐多為臥式儲罐，通常用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)或加油站。

　　1.6 反應器

　　反應器是實現(xiàn)反應過程的設(shè)備，是化工生產(chǎn)流程中的中心環(huán)節(jié)。反應器按結(jié)構(gòu)大致可分為管式、釜式、塔式、固定床和流化床等類型，精細化工中常用反應釜。

　　固定床是裝填有固體催化劑或固體反應物用以實現(xiàn)多相反應過程的一種反應器。固體物通常呈顆粒狀，粒徑2～15mm左右，堆積成一定高度（或厚度）的床層。床層靜止不動，流體通過床層進行反應，主要用于實現(xiàn)氣固相催化反應，如氨合成塔、二氧化硫接觸氧化器、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐等。

　　流化床是一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處于懸浮運動狀態(tài)，并進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器。在用于氣固系統(tǒng)時，又稱沸騰床反應器。

　　2 動設(shè)備

　　動設(shè)備是指有驅(qū)動機帶動的轉(zhuǎn)動設(shè)備，如泵、壓縮機、風機、電機以及成型機、包裝機、攪拌機等。

　　2.1 泵

　　泵是輸送液體或使液體增壓的機械，它是將電機的機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加。石油化工裝置用泵主要分三大類，即離心泵、往復泵和旋轉(zhuǎn)泵。

　　2.1.1 離心泵

　　石油化工廠多采用離心泵，約占工藝用泵總量的80%-90%。離心泵的操作費用最省，維修工作量小。

　　2.1.2 往復泵

　　往復泵有前后移動的柱塞，以置換液體迫使液體由出口嘴子留出。往復泵包括活塞泵、柱塞泵（計量泵）、隔膜泵。

　　2.1.3 旋轉(zhuǎn)泵

　　旋轉(zhuǎn)泵用以輸送較重或粘度較大的物料，如潤滑脂、瀝青、重燃料油等。旋轉(zhuǎn)泵包括齒輪泵、螺桿泵等。

　　2.2 風機