板式塔.ppt

作为分离过程，吸收和精馏基于不同的物理化 学原理，但均同属于气液传质过程气液传 质设备。 气液传质设备种类繁多，但基本上可以分成两 大类： 逐级接触式板式塔 微分接触式填料塔 精馏和吸收过程的主要设备塔设备 板式塔（以筛板塔为例 ） Ø在一个圆筒形的壳体内装有 若干块一定间距放置的水平塔 板，塔板上开有很多筛孔 Ø液体靠重力作用由上层塔板 经降液管流至下层塔板至塔釜； Ø气体靠压强差推动，逐板由 下向上穿过筛孔及板上液层而 流向塔顶。 1、结构： Ø气体通过每层板 上 液层时，形成气泡与 液沫； Ø泡沫可为两相接 触 提供足够大的相际接 触面，有利于相间传 质； Ø气液组成沿塔高 逐渐增大。 板式塔（以筛板塔为例） 1.泡罩塔（逐渐被取代） 每层塔板上开有若干个孔； 升气管上覆以泡罩，上升气 体通过泡罩进入液层；被分 散成许多细小的气泡，为气 液两相提供了大量的传质界 面。 优点：操作稳定，操作弹性大 。 缺点：结构复杂，造价高，阻 力也大，气液通过量较低， 板效率较低。 2.筛板塔 上升气流通过每层塔板上的 筛孔分散成细小的流股，在 板上液层中鼓泡而出； 通过筛孔上升的气流，应能 阻止液体经筛孔向下泄漏。 优点：结构简单，造价低廉 ，气体压降小，板上液层落 差较小，生产能力及效率均 较泡罩塔高。 缺点：操作弹性小，筛孔小 时容易堵塞 3.浮阀塔（普遍使用） Ø塔板上开有若干大孔（标准孔 径为39mm）； Ø每个孔上装有一个可以上下浮 动的阀片，阀片本身有三条“ 腿”，用以限制操作时阀片在 板上升起的最大高度； Ø阀片周边有三块略向下弯的定 距片，当气速很低时，靠这个 定距片使阀片与塔板呈点接触 而落在阀孔上。 3.浮阀塔（普遍使用） 优点： 生产能力提高 操作弹性大 气液流动阻力比泡罩塔小 ，但比筛孔板大。 塔板效率较高。 缺点： 浮阀装卸清洗较困难； 造价高 塔板的构造 筛孔 降液管 溢流堰 （剖面图） 2、塔板的主要构造 2、塔板的主要构造 J塔板上的气体通道 塔板上均匀地开有一定数 量的供气体自下而上流动 的通道； 如图所示的浮阀，上升的 气体经浮阀孔上升并分散 后穿过板上的液层，造成 两相间的密切接触，从而 进行传质和传热。 2、塔板的主要构造 J溢流堰 为保证气液两相在板上 有足够的接触时间，塔板上 必须存有一定的液体。 因此，在塔板的出口端设有 溢流堰，使塔板上保持一定 的液层高度（或称持液量） 。 J液体流动通道降液管 液体从上层塔板的降液管 流 下，横向流过开有筛孔或浮阀 的塔板，翻越溢流堰，进入该 层塔板的降液管，流向下层塔 板。 降液管下端必须保证液封 ， 使液体能从降液管底部流出而 气体不能窜入降液管。 2、塔板的主要构造 降液管下缘的缝隙高度h0溢流堰高hW。 3、塔板上不均匀流动形式 J漏液 o 对板面上方有通气孔的塔 板，如筛孔、浮阀等，当上升 气 速较低时，液体经孔道流下而 造 成漏液现象； o 影响气液在塔板上的充分接 触，使塔板效率下降； o 严重的漏液会使塔板不能积 液而无法操作。 o 为保证塔的正常操作，漏液 量应不大于液体流量的10%。 3、塔板上不均匀流动形式 J液泛 o若气液两相任一流量增大， 使降液管内液体不能顺利下流 ， 管内液体积累； o当管内液体增高到越过溢流 堰顶部，两板间液体相连，该 层 塔板产生积液，并依次上升， 这 种现象称为液泛，亦称淹塔。 o此时，塔板压降急剧上升， 全塔操作被完全破坏 4、塔板效率的表示法 1）总板效率ET( 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EM(默弗里效率 ) 直接反映该层塔板的传质效果 分析：单板效率的数值有可能大于100%吗？ 3）点效率EO 试比较点效率与单板效率、全塔效率 4、塔板效率