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1、第三章 蒸馏和吸收塔设备3.1 概述3.2 板式塔3.3 填料塔2023/5/25第一节 概述一、塔设备的基本功能及性能评价二、塔设备类型2023/5/25塔的定义：高径比很大的设备。精馏塔、吸收塔；2023/5/25一、塔设备的基本功能及性能评价1、基本功能（1）使气液两相充分接触，适当湍动，提供尽可能大的传质面积和传质系数，接触后两相能及时分离。（2）实现气、液两相尽可能的逆流接触，提高传质推动力。2、性能评价（1）通量生产能力。（2）分离效率单位压降下分离效果；板效率、等板高度。（3）适应能力操作弹性。2023/5/25气液传质设备逐级接触式微分接触式板式塔填料塔二、塔设备的类型2023
2、/5/25第二节 板式塔一、板式塔结构二、常用板式塔类型三、板式塔的流体力学性能2023/5/25一、板式塔结构1、总体结构2023/5/252023/5/252023/5/252、塔板的结构筛孔降液管溢流堰（剖面图）2023/5/25降液管受液区溢流堰安定区开孔区俯视图2023/5/251、筛板塔二、常用板式塔类型2023/5/25优点：结构简单，制造方便、成本低，压降小，处理量大。缺点：操作弹性小，小孔径筛孔易堵塞。2023/5/252、泡罩塔2023/5/25优点：塔板操作弹性，塔板效率比较高，不易堵塞。缺点：结构复杂，塔压降低，生产强度低，造价高。2023/5/252023/5/252
3、023/5/253、浮阀塔2023/5/252023/5/252023/5/252023/5/25特点：浮阀可随气速的变化上、下自由浮动，提高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降，同时具有较高塔板效率，在生产中得到广泛的应用。2023/5/25舌型塔板 4、喷射塔2023/5/252023/5/252023/5/25三、板式塔的流体力学性质1、塔板上气液两相的接触状态 两相接触面积为气泡表面 1）鼓泡接触状态2023/5/252）泡沫接触状态 传质表面面积很大的液膜 2023/5/253）喷射接触状态 两相传质面积是液滴的外表面 2023/5/252、塔板上的异常操作现象1）漏液漏液 两相在塔板上
4、的接触时间板效率控制：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：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀2023/5/252023/5/252）严重雾末夹带和泡沫夹带影响液沫夹带因素空塔气速：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：液滴随气体进入上层塔板雾沫(液沫)夹带。气体随液体进入下层塔板泡沫夹带。后果：过量液沫夹带和泡沫夹带，造成液、气相在板间的返混，板效率下降。控制：液沫夹带量eV0.1kg(液)/kg(气)。2023/5/252023/5/252023/5/252023/5/253）液泛液泛夹带液泛
5、降液管液泛原因：气液两相流速过大影响因素：流量、塔板结构板间距大液泛速度高2023/5/252023/5/252023/5/252023/5/253、塔板的负荷性能图1漏液线2雾沫夹带线3液相负荷下限线4液相负荷上限线5液泛线图中五条线所包围的区域，就是一定物系在一定结构尺寸塔板上正常操作区。2023/5/25一、填料塔的结构与填料特性 二、填料塔的附件 第三节 填料塔2023/5/252023/5/25一、填料塔的结构与填料特性 1、填料塔的结构 2023/5/252、填料特性 1）比表面积 单位体积填料层的填料表面积，以t表示；单位：m2/m3。同一种填料，尺寸愈小，比表面积愈大。2）空隙
6、率 单位体积填料层的空隙体积，以表示；单位为m3/m3。填料的空隙率大，气液通过能力大且气体流动阻力小。3）填料因子 表示填料的流体力学性能。干填料因子 湿填料因子 2023/5/253、填料类型 堆放方式 乱堆填料 整砌填料 拉西环、鲍尔环、鞍形、网环 波纹板、波纹网 基材 实体填料 网体填料 环形填料（拉西环、鲍尔环、阶梯环）、鞍形填料（弧鞍、矩鞍）、栅 板 鞍形环、网、波纹网 2023/5/251）拉西环（Rasching ring）2023/5/252023/5/252）鲍尔环(Pall ring)2023/5/252023/5/253）阶梯环(cascade mini rings)2023/5/254）弧鞍与矩鞍（berl saddle and intolox saddle）2023/5/255）金属鞍环 2023/5/256）波纹板及波纹网 2023/5/257）规整填料2023/5/25二、填料塔的附件 1、填料支承装置 2023/5/252023/5/252、液体分布装置管式喷淋器 莲蓬头式喷淋器 盘式分布器 多孔管式分布器 槽式分布器 2023/5/252023/5/252023/5/253、液体再分布装置 2023/5/254、除沫装置 2023/5/25