蒸馏与吸收设备论文

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1、蒸徭与吸收设备论文蒸憾与吸收设备概述板式塔一、板式塔的概念、用途、示意图板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。用途：广泛应用于精憾和吸收，有些类型（如筛板塔）也用于萃取，还可作为反应器用于气液相反应过程。操作时（以气液系统为例），液体在重力作用下，口上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。板式塔结构示意图如右图：塔板又称塔盘，是板式塔中气液两相接触传质的部

2、位，塔板决定了塔的操作性能，一般由以下三个部分组成：1气体通道为保证气液两相充分接触2溢流堰为保证气液两相在塔板上形成足够的相际传质表面3降液管使液体有足够的停留时间二、各类型塔板的结构及其特点：按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。错流塔板为塔内气、液两相成错流流动，即液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，错流塔板广泛用于蒸憾、吸收等传质操作中。逆流塔板亦称穿流板，板上不设降液管，气、液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。这种塔板结构虽简单，板面利用率也高，但需耍较高的气速才能维持板上液层，操作范围较小，分离效率也低，工业上应用较

3、少。常见塔板泡罩塔板Bubble-captray泡罩塔塔板上的主要部件是泡罩。罩内覆盖着一段很短的升气管，升气管的上口高于罩下沿的小孔或齿缝。塔下方的气体经升气管进入罩内之后，折向下到达罩与管之间的环形空隙，然后从罩下沿的小孔或齿缝分散气泡而进入板上的液层。优点：弹性大、操作稳定可靠。缺点：结构复杂，成本高，压降大。对于大直径塔，塔板液面落差大，导致塔板操作不均匀。现状：近二、三十年来己趋于淘汰筛孔塔板Sieveplate结构：塔板上均匀分布许多小孔（多呈正三角形），形似筛孔，简称筛板。根据孔径大小分为：小孔筛板（3-8mm）优点：制作方便，成本低（

4、造价约为泡罩塔板的60%）；压降小、处理量大（可比泡罩塔提高10%-15%）,清洗和修理也比较容易。缺点：操作弹性小；筛孔容易堵塞；安装要求高浮阀塔板结构：在开孔处安装一个可以上下浮动的阀片；阀片形式多样，最常用的是F1型浮阀、V・4型和「型优点：对负荷波动的适应强，弹性大（可到6）；压降较低，通量可增大20%~40%。结构比泡罩塔板简单，造价低20%左右。缺点：阀片易松动或卡住（生锈），多用不锈钢制做，造价高。现状：是目前使用最广泛的板型之一。新型塔板舌形塔板、斜孔塔板、网孔塔板、林德筛板、多降液管塔板、旋流塔板。三、板式塔的工艺设计筛板塔化工设计

5、计算（1）塔的有效高度Z已知：实际塔板数NP；塔板间距HT;有效塔高：Z?HT?Np塔体高度二有效高+顶部+底部+英他（2）塔径确定原则：防止过量液沫夹带液泛步骤：先确定液泛气速uf（m/s）；然后选设计气速u；最后计算塔径Do0.2??????LV①液泛气速uf?CC?C20???V?20?C：气体负荷因子，与HT、液体表面张力和两相接触状况有关。两相流动参数FLV：qVLs?lq?VFLV??mLqVVs?vqmV?L%1选取设计气速u选取泛点率：u/uf一般液体，0.6~0.8易起泡液体，0.5~0.6设计气速u二泛点率Xuf%1计算塔径DV所

6、需气体流通截面积A=AT-AdA?suAAT?塔截面积塔径D?4ATA?l?dAT说明：计算塔径需圆整，且重新计算实际气速及泛点率。（3）溢流装置设计%1溢流型式的选择依据：塔径、流量；型式：单流型、U形流型、双流型、阶梯流型等。%1降液管形式和底隙降液管：弓形、圆形。降液管截面积：由Ad/AT=0.06-0.12确定；底隙hb:通常在30~40mm。%1溢流堰（岀口堰）作用：板上一定液层，使液体均匀横向流过。堰高hW：直接影响塔板上液层厚过小，相际传质面积过小;过大，塔板阻力大，效率低。常、加压塔：40-80mm；减压塔：25mm左右。堰长IW:影

7、响液层高度。或IWD?f?AdAT?IWD?f?qVLh?3堰上方液头高度hOW:how?2.84?10E??l?W其中，E：液流收缩系数，一般可近似取E=lo要求：hOW?6mm（4）塔板及其布置%1受液区和降液区一般两区面积相等??50?100mm②入PT安定区和出口安定区bs?bs③边缘区：bc?50mm（5）筛孔的尺寸和排列筛孔：有效传质区内，常按正三角形排列。1?2筛板开孔率:?d0Ao?0????0.907??12Aato??tsin602筛孔直径d0:3^8mm（一般）。筛孔气速：uO?qVVSA012~25mm（大筛孔）A?Aa孔中心

8、距t:（2.5^5）d0取整。筛孔数：n?0?20.785d02d0开孔率4）:通常为0.08~0.12。4