化工原理下册第七章_蒸馏与吸收塔设备ppt课件.ppt

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1、第七章蒸馏和吸收塔设备教学要求§7-0概述§7-1板式塔§7-2填料塔复习教学要求化工原理蒸馏和吸收塔设备2/37重点：板式塔与填料塔的特点，塔设备的选用与设计原则。覆盖内容：塔设备的性能参数；典型塔板的结构特点及分类，塔板上的流体力学特性，正常与非正常操作情况及调节；板式塔的设计原则及步骤；填料及填料塔的结构特点，填料塔的流体力学特性，填料塔的设计原则及步骤；板式塔与填料塔的比较，塔的选用原则。§7-0概述化工原理蒸馏和吸收塔设备3/37气液传质设备的基本功能提供气液传质场所有效分离气液两相气液传质设备的分类连续（

2、微分）接触式（填料塔）、逐级接触式（板式塔）性能评价指标通量——生产能力分离效率适应能力——操作弹性4§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备5/37一板式塔的结构按塔内气、液流动的方式分类泡罩塔筛板塔浮阀塔喷射塔二性能评价错流塔板、逆流塔板三按塔板类型分类处理能力板效率塔板压降§7-1-1塔板类型化工原理蒸馏和吸收塔设备6/37液相降液管堰气相液相气相逆流塔板优点：结构简单，无液面差，充分利用板面，生产能力较大；缺点：板效率及操作弹性不及溢流塔板。应用范围小，常见的板型有筛孔式、栅板式、波纹板式等。错流式塔板(溢流

3、塔板)液体流动板间板上气体流动溢流堰进口堰特点：获得较高的板效率，但降液管将占去塔板的传质有效面积，影响塔的生产能力。§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备7/37泡罩塔的结构主要元件：升气管、泡罩，泡罩安装在升气管顶部，泡罩底缘开有若干齿缝浸入在板上液层中，升气管顶部应高于泡罩齿缝的上沿，以防止液体从中漏下。特点：优点：操作稳定，不会产生严重的漏液现象，故弹性大。缺点：结构复杂，造价高，塔板压降大，生产强度低。泡罩塔§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备8/37浮阀塔浮阀的结构形式：圆形、方形、条形及伞形F-1型

4、V-4型A型方形浮阀十字架型安装特点：阀孔浮阀最小开度最大开度阀片开启高度与操作气速的关系§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备9/37优点：结构简单、造价低，生产能力大，操作弹性大，塔板效率较高。缺点：处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结；在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。几种新型浮阀塔板双流喷射浮阀塔板导向浮阀塔盘§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备10/37筛板塔结构特点：结构简单，造价低廉，塔板阻力小。垂直筛板结构两相流动特点：提供更大的不断更新

5、的接触表面，强化传质过程；气液由水平方向喷出，液滴在垂直方向的初速度为零，降低了液沫夹带量，垂直筛板可获得较高的塔板效率和较大的生产能力。§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备11/37结构喷射型塔板——舌形塔板优点：避免返混、液面落差小，塔板压降较小；气流方向近于水平；液沫夹带量较小，可达较高的生产能力。缺点：张角固定，可导致塔板漏液严重；操作弹性小；板效率较低。喷射型塔板——浮舌塔板结构特点：处理能力大、压降低、操作弹性大等优点，特别适宜于热敏性物系的减压分离过程。§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备12

6、/37§7-1-2板式塔的流体力学性能一塔板上气液两相的接触状态气液两相的接触状态是决定板上两相流流体力学及传质和传热规律的重要因素。蜂窝状态气泡的形成速度大于气泡的浮升速度，气泡在液层中累积。气泡之间相互碰撞，形成各种多面体的大气泡，板上是以气体为主的气液混合物。气泡不易破裂，表面得不到更新，此种状态不利于传热和传质。鼓泡状态气液两相接触的表面积不大，传质效率很低。§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备13/37泡沫状态泡沫接触状态的表面积大，不断更新，为两相传热与传质提供了良好的条件，是一种较好的接触状态。喷射状态气

7、体为连续相，液体为分散相，两相传质的面积是液滴的外表面。液滴的反复形成和聚集，使传质面积增加，表面不断更新，有利于传质与传热进行，是一种较好的接触状态。二气体通过塔板的压降总压降包括干板压降、静压强及液体表面张力引起的压降影响因素压降与效率§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备14/37三塔板上的液面落差流体阻力与液面落差塔板结构与液面落差改善措施：单溢→双溢流或阶梯溢流四塔板上的异常操作现象漏液、液泛和液沫夹带等，应尽量避免异常操作现象的出现。五塔板的负荷性能图通常由五条线组成：漏液线（1）液沫夹带线（2）液相负荷下限

8、线（3）液相负荷上限线（4）液泛线（5）§7-1板式塔化工原理蒸馏和吸收塔设备15/37六．板式塔的操作分析五条线所包围的区域称为塔板的适宜操作区。操作点——A操作线——OA操作弹性——Vmax/Vmin设计时，应使操作点尽可能位于适宜操作区的中央，若操作点紧靠某一条边界线，则负荷稍有波动，塔的正常操作即被破坏。§7