第七章 气液传质设备 第一节 板式塔 一、板式塔的结构 二、板式塔的流体力学性质 三、板式塔的操作特性 四、塔板功率 2021/3/8 逐级触摸式 气液传质设备 微分触摸式 板式塔 填料塔 2021/3/8 一、板式塔的结构 1、板式塔的结构 1）塔板的结构 （剖面图） ?筛孔 ?降液管 ?溢流堰 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 俯视图 安定区 受 液 区 2021/3/8 开孔区 降 液 管 溢流堰 2021/3/8 2021/3/8 2）塔板类型 a）泡罩塔板 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 b）筛孔塔板 2021/3/8 2021/3/8 c）浮阀塔板 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 d）舌型塔板 2021/3/8 2021/3/8 e）斜孔塔板 2021/3/8 3）塔板的比较 塔板功能比较 塔板类型 相对生 产才能 相对 板功率 操作规模 压强 结构 降 本钱 泡罩板 1.0 1.0 10～100 高 杂乱 1.0 筛板 1.2～1.4 1.1 35～100 低 简略 0.4～0.5 浮阀板 1.2～1.3 1.1～1.2 10～100 中 一般 0.7～0.8 舌型塔板 1.3～1.5 01.1 50～100 低 最简略 0.5~0.6 斜孔板 1.5～1.8 1.1 30～100 低 简略 0.5 2021/3/8 各种塔板的长处及适用规模 塔板类型 优 点 缺 点 适用规模 泡罩板 较老练，操 结构杂乱，阻力 作规模宽 大，出产才能低 某些要求弹性好 的特别塔 浮阀板 功率高，操 采 用 不 锈 钢 ， 别离要求高,负荷改变 作规模宽 浮阀易掉落 大;原油常压分馏塔 筛板 功率较高， 装置要求水平,易 别离要求高,塔板较 本钱低 堵,操作规模窄 多;化工中丙烯塔 舌型板 结 构 简 单 , 操 作 范 围 窄 ， 别离要求较低的闪 出产才能大 功率较低 蒸塔 斜孔板 生 产 能 力 操作规模比浮阀 别离要求高，出产 大,功率高 塔和泡罩塔窄 才能大 2021/3/8 二、板式塔的流体力学性质 1、塔板上气液两相的触摸状况 1）鼓泡触摸状况 两相触摸面积为气泡外表 2021/3/8 2）泡沫触摸状况 传质外外表积很大的液膜 2021/3/8 3）喷发触摸状况 两相传质面积是液滴的外外表 2021/3/8 2、气体经过塔板的压降 塔板压降 干板压降 战胜板上泡沫层的静压 液层阻力 构成气液界面的能量消耗 经过液层的摩擦阻力丢失 压降增大 触摸时刻↑ 板功率↑ 板数↓ 设备费↓ 塔釜温度↑ 能耗↑ 操作费↑ 确保较高功率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗 和改进塔的操作。 2021/3/8 3、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 气流的不均匀散布 严峻 漏液 与塔板结构、塔径、流量有关。 板功率下降 2021/3/8 三、板式塔的操作特性 1、塔板上的反常操作现象 1）漏液 漏液 两相在塔板上的触摸时刻↓ 板功率↓ 原因： 气速太小、板面上液面落差引起的气流散布不均匀 操控：漏液量不大于液体流量的10%。 漏液气速： 漏液量到达10%的气体速度。 安定区 ——板式塔操作的气速下限 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 2）液沫夹藏 现象： 液滴随气体进入上层塔板。 结果：过量液沫夹藏，形成液相在板间的返混，板功率下降 操控： 液沫夹藏量eV＜0.1kg(液)/kg(气)。 影响要素 ?空塔气速：空塔气速减小，液沫夹藏量减小 ?塔板距离：板距离增大，液沫夹藏量减小 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 3）液泛 液泛 夹藏液泛 降液管液泛 原因： 气液两相流速过大 影响要素： 流量、塔板结构 板距离大 液泛速度高 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 2、塔板的负荷功能图 V 2021/3/8 1）负荷功能图中各线的含义 ?雾沫夹藏线 ?液泛线） ?液相负荷上限线） ?漏液线） ?液相负荷下限线五条线所围住的区域，既是必定物系在一 定的结构尺度塔板上正常操作区。 2021/3/8 2021/3/8 2021/3/8 2）负荷功能图的剖析 V 操作极限 C 操作点 2021/3/8 ?操作弹性: 两极限的气体流量之比 ?操作点坐落操作区内的适中方位,可获得安稳杰出的操作作用 ?同一层塔板，操作状况不同，操控负荷上下限的要素也不同 ?物系必守时，负荷功能图中各线的相对方位随塔板尺度而变 例：加大板距离或增大塔径可使液泛线上移， 添加降液管截面积可使液相上限线右移， 削减塔板开孔率可使漏液线）总板功率ET( 全塔功率） 到达指定别离作用所需理论板层数与实践板层数的比值。 ET NT Np 简略地反映了整个塔内的均匀传质作用。 2）单板功率EM(默弗里功率 ) 直接反映该层塔板的传质作用 2021/3/8 EMV yn yn1 yn* yn1 EML xn1 xn1 xn xn* 剖析：单板功率的数值有或许大于100%吗？ 3）点功率EO EOV y yn1 y* yn1 试比较点功率与单板功率、全塔功率 2021/3/8 2、塔板功率的预算 1）影响塔板功率的要素 a）物系性质：粘度、密度