1、第三章 氣液傳質(zhì)設(shè)備一、板式塔的構(gòu)造二、板式塔的流體力學(xué)性質(zhì)三、板式塔的操作特性四、塔板效率2022-6-4第一節(jié)第一節(jié) 板式塔板式塔2022-6-4氣液傳質(zhì)設(shè)備逐級接觸式微分接觸式板式塔填料塔2022-6-4一、泡罩塔板一、泡罩塔板一、泡罩塔板優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：升氣管高出板面，不易發(fā)生漏液，操作彈性較好；塔板不易堵塞。宜處理較大的焦油或渣子較多的醪液。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)高；氣流流徑曲折，p大；有返混；霧沫夾帶嚴(yán)重，限制了氣速提高2022-6-4二、篩板塔二、篩板塔有溢流管的篩板塔孔口無遮攔較易出現(xiàn)“漏液”現(xiàn)象。該問題曾困擾著篩板塔的使用。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低；塔板p

2、小，液面落差也?。簧a(chǎn)能力及板效率均大于泡罩的。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：操作彈性小。2022-6-4三、浮閥塔板三、浮閥塔板優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：u生產(chǎn)能力大(與篩板塔的相近)比泡罩的大20%40% 。u操作彈性大；up??；造價(jià)低。u塔板效率高。u塔的造價(jià)低。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不宜處理易結(jié)焦或大的物系。發(fā)腿會卡住或磨損。 2022-6-4各種塔板的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適用范圍 塔板類型 泡罩板 較成熟，操 作范圍寬 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，阻力大，生產(chǎn)能力低 某些要求彈性好 的特殊塔 浮閥板 效率高，操 作范圍寬 采用不銹鋼，浮閥易脫落 分離要求高,負(fù)荷變化大;原油常壓分餾塔 篩板 效率較高， 成本低 安裝要求水平,易

3、堵,操作范圍窄 分離要求高,塔板較多;化工中丙烯塔 舌型板 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ,生產(chǎn)能力大 操作范圍窄，效率較低 分離要求較低的閃蒸塔 斜孔板 生 產(chǎn) 能 力大,效率高 操作范圍比浮閥塔和泡罩塔窄 分離要求高，生產(chǎn)能力大 2022-6-4一、塔板壓降一、塔板壓降2022-6-42022-6-4二、液泛二、液泛 正常操作時(shí)，降液管中有一足夠的液體高度，以克服兩板間由氣體壓差造成的壓降使液體能夠自上而下流動。 但若氣相的流量塔板壓降降液管內(nèi)液體流動不暢管內(nèi)液體積累； 若液相的流量降液管內(nèi)截面不能滿足該液體順利流過管內(nèi)液體積累； 2022-6-4 因此，液泛時(shí)的氣速應(yīng)為塔操作的極限速度。此外，板間距可

4、提高液泛速度。 從而必然使降液管內(nèi)液體不斷增高最終使整個(gè)板間充滿液體塔操作被嚴(yán)重破壞。這種現(xiàn)象即為液泛（淹塔）。 一般，氣速有利于形成湍動的泡沫層傳質(zhì)速率。但顯然不能超過液泛時(shí)的氣速。2022-6-4三、霧沫夾帶三、霧沫夾帶 當(dāng)氣速，使塔板處于泡沫狀態(tài)或噴射狀態(tài)時(shí)液體被吹散成液滴而被拋到一定的高度其中某些液滴被帶到上一層塔板，該現(xiàn)象稱為霧沫夾帶。 霧沫夾帶造成的影響：液相在塔板間返混塔板效率 因此，應(yīng)限制霧沫夾帶。 eV0.1kg(液)/kg(氣) 影響霧沫夾帶量的因素：2022-6-4四、漏液四、漏液 在正常操作的塔板上，液體橫向流過塔板，然后通過降液管流下。 但若氣體通過塔板的速度 上升氣

5、體通過孔道的動壓不足以克服板上液體的重力液體從塔板上的開孔處往下漏，稱漏液。 漏液造成的影響： 漏液嚴(yán)重時(shí)塔板上建立不起液層氣液不能充分接觸塔板效率 2022-6-4 因此，應(yīng)限制漏液量。要求不大于液體流量的10%。此時(shí)的氣速為漏液速度，它是塔操作的下限速度。 影響漏液的因素：u氣速太小 易出現(xiàn)漏液； u塔板上液面落差氣流分布不均入口處的厚液層易出現(xiàn)漏液（為此設(shè)置安定區(qū)） 五、液面落差五、液面落差 液體橫向流過塔板，為克服板面摩擦阻力和板上部件（泡罩、浮閥）局部阻力，在板面上形成液面落差。液面落差造成的影響：液面落差造成的影響：塔板上液面落差氣流分布不均易出現(xiàn)漏液氣液不能充分接觸板效率影響液面

6、落差的因素：影響液面落差的因素：2022-6-4六、負(fù)荷性能圖六、負(fù)荷性能圖-霧沫夾帶線-液泛線-液相負(fù)荷上限線-漏液線-液相負(fù)荷下限線2022-6-4操作彈性操作彈性: 兩極限的氣體流量之比 操作點(diǎn)位于操作區(qū)內(nèi)的適中位置,可獲得穩(wěn)定良好的操作效果 同一層塔板，操作情況不同，控制負(fù)荷上下限的因素也不同 物系一定時(shí)，負(fù)荷性能圖中各線的相對位置隨塔板尺寸而變例：加大板間距或增大塔徑可使液泛線上移， 增加降液管截面積可使液相上限線右移， 減少塔板開孔率可使漏液線下移。四、塔板效率四、塔板效率2022-6-41、塔板效率的表示法、塔板效率的表示法 1）總板效率總板效率ET( 全塔效率）全塔效率）達(dá)到指定分離效果所需理論板層數(shù)與實(shí)際板層數(shù)的比值。 pTTNNE 簡單地反映了整個(gè)塔內(nèi)的平均傳質(zhì)效果。2）單板效率單板效率EM(默弗里效率默弗里效率 ) 直接反映該層塔板的傳質(zhì)效果 2022-6-41*1nnnnMVyyyyE*11nnnnML