板式塔概念课件.ppt

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1、10.2.1板式塔板式塔的主要优点：生产能力大、操作稳定、操作弹性大、造价低、制造维修方便。（1）板式塔结构圆筒形塔体＋塔内多层水平塔板按照塔板上气液两相流动通道设置的不同，塔板主要有两种形式：溢流塔板、无溢流塔板属于逐级接触式传质设备，两相流体的组成沿塔高成阶梯式变化。溢流型板式塔溢流堰降液管受液盘液相：重力作用，从上到下流动。上层板降液管下层板受液盘横向流过板的传质区降液管下层相邻板。溢流堰的作用：使板上形成一定厚度的液层，并使液体在板上均匀流动。气相：压差作用，从下到上流动。下层塔板上升穿过板上气相通道上层塔板。传质：在塔板上

2、分离：在液层上方评价：塔板效率高，操作弹性大，应用最为广泛。结构简单，造价低，塔板面积利用率高塔板效率较低，操作弹性较小，应用较少，一般仅用于一些特殊场合。塔板无溢流型板式塔无溢流板式塔（穿流塔板）结构特征：塔板上无降液管，气液两相均通过分布在塔板上的通道穿过塔板，两相呈逆流流动。①板上的气、液接触方式全塔：逆流接触塔板上：错流接触②塔板上的气液相接触状态从严重漏液到液泛整个范围内存在有五种接触状态：鼓泡状态、蜂窝状泡沫态泡沫状态、喷射状态乳化状态（2）板式塔内的流体力学条件塔板上的气液接触状态清晰表面。气泡表面为两相传质表面。液相为连续相,气相

3、为分散相气泡间的液膜是两相的传质界面传质面：气泡间的液膜。两相间界面不稳定，传质效率较高气相为连续相,液相为分散相。分散的液滴表面为传质面细小的气泡夹带至液相中工业精馏塔主要气液接触状态：泡沫状态、喷射状态。③塔板上的理想流动情况：液体横向均匀流过塔板，气体从气体通道上升，均匀穿过液层。气液两相接触传质，达相平衡，分离后，继续流动。④传质的非理想流动情况：反向流动返混现象:液沫夹带、气泡夹带.后果：已分离的两相又混合，板效率降，能耗增。不均匀流动液面落差（水力坡度）：引起塔板上气速不均；塔壁作用（阻力）:引起板上液速不均，中间>近壁后果：塔板上气

4、液接触不充分，板效率降低。⑤塔内气、液两相异常流动现象一：液泛如果由于某种原因，使得气、液两相流动不畅，使板上液层迅速积累，以致充满整个空间，破坏塔的正常操作，称此现象为液泛。设计或操作不当液泛一：过量雾沫夹带液泛原因：气相在液层中鼓泡，气泡破裂，将雾沫弹溅至上一层塔板；气相运动是喷射状，将液体分散并可携带一部分液沫流动。说明：开始发生液泛时的气速称之为液泛气速。塔内气、液两相流量较大→降液管内阻力及塔板阻力增大→引起降液管液层升高，当降液管内液层高度难以维持塔板上液相畅通时，降液管内液层迅速上升，以致达到上一层塔板，逐渐充满塔板空间，即发生液泛

5、。说明：两种液泛互相影响和关联，最终现象相同。液泛二：降液管液泛现象二：严重漏液漏液量增大，导致塔板上难以维持正常操作所需的液面，无法操作。此漏液为严重漏液，称相应的孔流气速为漏液点气速。⑥塔板负荷性能设计和操作：保证塔内良好的流体力学状态，塔正常操作，塔板内两相能够顺畅流动，塔板具有较高的传质传热效率。板结构定：流体力学性能主要由物系、温度和压力、板上气液负荷决定。物系和操作条件确定：塔内的气液负荷必须控制。包括：避免发生过量液沫夹带，夹带量不大于0.1kg(液)/kg(气)；避免发生液泛现象：操作气速＜泛点气速，降液管内的液面高度要低于塔板间

6、距，且有裕度；避免发生过量气泡夹带：降液管内液体停留时间＞3～5s。避免液相负荷过低，堰上液头高度不低于6mm；避免发生严重漏液现象：操作气速＞漏液点气速；工程上：做塔板负荷性能图。塔板负荷性能图