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1、板式塔结构2022/10/19你现在浏览的是第一页，共52页气液传质设备逐级接触式微分接触式板式塔填料塔你现在浏览的是第二页，共52页一、板式塔的构造一、板式塔的构造1、板式塔的结构、板式塔的结构1）塔板的构造）塔板的构造筛孔筛孔降液管降液管溢流堰溢流堰（剖面图）你现在浏览的是第三页，共52页你现在浏览的是第四页，共52页你现在浏览的是第五页，共52页你现在浏览的是第六页，共52页你现在浏览的是第七页，共52页你现在浏览的是第八页，共52页降降液液管管受受液液区区溢流堰溢流堰安定区安定区开孔区开孔区俯视图你现在浏览的是第九页，共52页你现在浏览的是第十页，共52页你现在浏览的是第十一页，共52
2、页2）塔板类型）塔板类型a）泡罩塔板你现在浏览的是第十二页，共52页你现在浏览的是第十三页，共52页你现在浏览的是第十四页，共52页b）筛孔塔板你现在浏览的是第十五页，共52页你现在浏览的是第十六页，共52页c）浮阀塔板你现在浏览的是第十七页，共52页你现在浏览的是第十八页，共52页你现在浏览的是第十九页，共52页你现在浏览的是第二十页，共52页d）舌型塔板 你现在浏览的是第二十一页，共52页你现在浏览的是第二十二页，共52页e）斜孔塔板 你现在浏览的是第二十三页，共52页3）塔板的比较）塔板的比较 塔板性能比较 塔板类型 相对生产能力 相 对板效率 操作范围 压强 降 结构成本 泡罩板 1.
3、0 1.0 10100 高 复杂 1.0 筛板 1.21.4 1.1 35100 低 简单 0.40.5 浮阀板 1.21.3 1.11.2 10100 中 一般 0.70.8 舌型塔板 1.31.5 01.1 50100 低 最简单 0.50.6 斜孔板 1.51.8 1.1 30100 低 简单 0.5 你现在浏览的是第二十四页，共52页各种塔板的优点及适用范围 优 点 缺 点 适用范围 塔板类型 泡罩板 较成熟，操 作范围宽 结构复杂，阻力大，生产能力低 某些要求弹性好 的特殊塔 浮阀板 效率高，操 作范围宽 采用不锈钢，浮阀易脱落 分离要求高,负荷变化大;原油常压分馏塔 筛板 效率较高
4、，成本低 安装要求水平,易堵,操作范围窄 分离要求高,塔板较多;化工中丙烯塔 舌型板 结 构 简 单,生产能力大 操作范围窄，效率较低 分离要求较低的闪蒸塔 斜孔板 生产能力大,效率高 操作范围比浮阀塔和泡罩塔窄 分离要求高，生产能力大 你现在浏览的是第二十五页，共52页二、板式塔的流体力学性质二、板式塔的流体力学性质1、塔板上气液两相的接触状态、塔板上气液两相的接触状态 两相接触面积为气泡表面两相接触面积为气泡表面 1）鼓泡接触状态）鼓泡接触状态你现在浏览的是第二十六页，共52页2）泡沫接触状态）泡沫接触状态 传质表面面积很大的液膜传质表面面积很大的液膜 你现在浏览的是第二十七页，共52页3
5、）喷射接触状态）喷射接触状态 两相传质面积是液滴的外表面两相传质面积是液滴的外表面 你现在浏览的是第二十八页，共52页2、气体通过塔板的压降、气体通过塔板的压降塔板压降干板压降液层阻力压降增大接触时间板效率板数设备费塔釜温度能耗操作费 保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗和改善塔的操作。克服板上泡沫层的静压形成气液界面的能量消耗通过液层的摩擦阻力损失你现在浏览的是第二十九页，共52页3、塔板上的液面落差、塔板上的液面落差液面落差：塔板进、出口侧的清液高度差液面落差气流的不均匀分布严重漏液板效率下降与塔板结构、塔径、流量有关。你现在浏览的是第三十页，共52页三、板式塔的操作特性三、
6、板式塔的操作特性1、塔板上的异常操作现象、塔板上的异常操作现象1）漏液）漏液漏液两相在塔板上的接触时间板效率控制：控制：漏液量不大于液体流量的10%。漏液气速：漏液量达到10%的气体速度。板式塔操作的气速下限原因：原因：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀安定区你现在浏览的是第三十一页，共52页你现在浏览的是第三十二页，共52页你现在浏览的是第三十三页，共52页你现在浏览的是第三十四页，共52页你现在浏览的是第三十五页，共52页2）液沫夹带）液沫夹带影响因素影响因素空塔气速：空塔气速减小，液沫夹带量减小塔板间距：板间距增大，液沫夹带量减小现象：现象：液滴随气体进入上层塔板。后果：后果：
7、过量液沫夹带，造成液相在板间的返混，板效率下降控制：控制：液沫夹带量eV0.1kg(液)/kg(气)。你现在浏览的是第三十六页，共52页你现在浏览的是第三十七页，共52页你现在浏览的是第三十八页，共52页3）液泛）液泛液泛夹带液泛降液管液泛原因：原因：气液两相流速过大影响因素：影响因素：流量、塔板结构板间距大液泛速度高你现在浏览的是第三十九页，共52页你现在浏览的是第四十页，共52页你现在浏览的是第四十一页，共52页你现在浏览的是第四十二页，共52页你现在浏览的是第四十三页，共52页2、塔板的负荷性能图、塔板的负荷性能图V你现在浏览的是第四十四页，共52页雾沫夹带线（气体流量上限线）线雾沫夹带
8、线（气体流量上限线）线1 液泛线（线液泛线（线2）液相负荷上限线（线液相负荷上限线（线3）漏液线（气体流量下限线，线漏液线（气体流量下限线，线4）液相负荷下限线（线液相负荷下限线（线5）1）负荷性能图中各线的意）负荷性能图中各线的意义义 1，2，3，4，5五条线所包围的区域，既是一定物系在一定的结构尺寸塔板上正常操作区。你现在浏览的是第四十五页，共52页你现在浏览的是第四十六页，共52页你现在浏览的是第四十七页，共52页2）负荷性能图的分析负荷性能图的分析 VC 操作点操作线操作线操作极限你现在浏览的是第四十八页，共52页操作弹性操作弹性:两极限的气体流量之比 操作点位于操作区内的适中位置,可
9、获得稳定良好的操作效果 同一层塔板，操作情况不同，控制负荷上下限的因素也不同 物系一定时，负荷性能图中各线的相对位置随塔板尺寸而变例：加大板间距或增大塔径可使液泛线上移，增加降液管截面积可使液相上限线右移，减少塔板开孔率可使漏液线下移。你现在浏览的是第四十九页，共52页四、塔板效率四、塔板效率1、塔板效率的表示法、塔板效率的表示法 1）总板效率总板效率ET(全塔效率）全塔效率）达到指定分离效果所需理论板层数与实际板层数的比值。简单地反映了整个塔内的平均传质效果。2）单板效率单板效率EM(默弗里效率默弗里效率)直接反映该层塔板的传质效果 你现在浏览的是第五十页，共52页分析：单板效率的数值有可能大于分析：单板效率的数值有可能大于100%吗？吗？3）点效率点效率EO 试比较点效率与单板效率、全塔效率试比较点效率与单板效率、全塔效率你现在浏览的是第五十一页，共52页2、塔板效率的估算、塔板效率的估算 1）影响塔板效率的因素）影响塔板效率的因素 a）物系性质：物系性质：粘度、密度、表面张力及相对挥发度等。b）塔板结构：塔板结构：塔径、板间距、堰高及开孔率等。c）操作条件操作条件：温度、压强、气体上升速度及气液流量比。2）板效率的估算）板效率的估算 注意公式适用条件你现在浏览的是第五十二页，共52页