板式塔的结构及工作原理

板式塔的知识培训§1.1板式塔一、板式塔类型、结构及特点二、塔板的流体力学性能三、塔径和塔高的估算四、塔板负荷性能图五、塔板设计要点一、板式塔类型、结构及特点：第一章气-液传质设备填料塔板式塔塔设备有溢流塔板溢流堰降液管溢流装置齿形堰平顶堰平顶型溢流堰降液管受液区开孔区§1.1板式塔阶梯型流型流多流型单流型液流形式U受液盘单流型双流型受液盘U流型受液盘阶梯型流。双流型塔板§1.1板式塔其它型：浮阀型筛孔型泡罩型有溢流塔板又分为：§1.1板式塔优点：弹性大、操作稳定可靠。缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速低，故生产能力较小。§1.1板式塔其它型：浮阀型筛孔型泡罩型特点：结构简单、造价低、压降小、生产能力大、操作弹性可达2~3、其它型：浮阀型筛孔型泡罩型§1.1板式塔特点：结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、生产能力大。其它型：浮阀型筛孔型泡罩型§10.1板式塔气液接触方式有三种：喷雾接触状态泡沫接触状态鼓泡接触状态气液两相在设备中要有良好的接触：接触充分，接触面要大，相界面不断更新§1.1板式塔1．严重漏液2．过量的液沫夹带3．液泛4．塔板上的液面落差5．塔板上液体的返混6．气体通过塔板的压降7．液体停留时间二、塔板的流体力学性能1．严重漏液2．过量的液沫夹带不良后果：降低板效，严重时使板上不能积液，是塔不良的操作现象之一。产生的原因：气速过小，或气体分布严重不均、液体分布严重不均。不良后果：（1）降低板效、（2）将不挥发性物质逐板送至塔顶造成产品污染，（3）严重时造成液泛。产生的原因：气体输送夹带飞溅夹带有溢流塔板有溢流塔板5、板上液体的返混6、气体通过塔板的压降7．液体在降液管内的停留时间3~5s气速上限为泛点气速，用uF表示，由经验式计算或图查取。Fuu)8.0~6.0(TeHNZHT与塔径之间的关系如表1所示：表1板间距参考数值塔径D(m)0.3～0.60.6～1.01.0～2.02.0～4.04.0～6.0板间距HT(mm)200～350250～400250～600300～600400～800uVDG4三、塔径和塔高的估算过量液沫夹带线正常操作区操作弹性=气量上限/气量下限操作弹性要求大于2～3四、塔板负荷性能图V1）负荷性能图中各线的意义•雾沫夹带线（气体流量上限线）线1•液泛线（线2）•液相负荷上限线（线3）•漏液线（气体流量下限线，线4）•液相负荷下限线（线5•1，2，3，4，5五条线所包围的区域，既是一定物系在一定的结构尺寸塔板上正常操作区。五、塔板设计要点设计内容：板型：筛板、浮阀等板上液流型式：单流、双流等板间距HT塔径D板上结构：开孔情况、溢流装置结构设计方法：根据经验选定一些结构参数设计其他参数校核各项流体力学性能画负荷性能图若流体力学性能不好，则调整相应结构参数安定区受液盘单流型六、塔板类型a）泡罩塔板b）筛孔塔板c）浮阀塔板d）舌型塔板e）斜孔塔板一）、塔板性能比较塔板类型相对生产能力相对板效率操作范围压强降结构成本泡罩板1.01.010～100高复杂1.0筛板1.2～1.41.135～100低简单浮阀板1.2～1.31.1～1.210～100中一般舌型塔板1.3～1.501.150～100低最简单斜孔板1.5～1.81.130～100低简单0.50.4～0.50.7～0.80.5~0.6七、塔板的比较二、各种塔板的优点及适用范围比较优点缺点适用范围塔板类型泡罩板较成熟，操作范围结构复杂，阻力大，生产能力低某些要求弹性好的特殊塔浮阀板效率高，操作范围宽采用不锈钢，浮阀易脱落分离要求高,负荷变化大;原油常压分馏塔筛板效率较高，成本低安装要求水平,易堵,操作范围窄分离要求高,塔板较多;化工中丙烯塔舌型板结构简单,生产能力大操作范围窄，效率较低分离要求较低的闪蒸塔斜孔板生产能力大,效率高操作范围比浮阀塔和泡罩塔窄分离要求高，生产能力大`图片八、板式塔的流体力学性质1、塔板上气液两相的接触状态两相接触面积为气泡表面1）鼓泡接触状态传质表面面积很大的液膜2）泡沫接触状态两相传质面积是液滴的外表面3）喷射接触状态2、气体通过塔板的压降保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗和改善塔的操作。干板压降克服板上泡沫层的静压形成气液界面的能量消耗通过液层的摩擦阻力损失液层阻力板数↓设备费↓能耗↑操作费↑压降增大接触时间↑板效率↑塔釜温度↑塔板压降九、板式塔的操作特性1、塔板上的异常操作现象漏液两相在塔板上的接触时间↓板效率↓控制：漏液量不大于液体流量的10%。漏液气速：漏液量达到10%的气体速度。——板式塔操作的气速下限原因：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀2、塔板上的液面落差液面落差塔板进、出口侧的清液高度差液面落差气流的不均匀分布严重漏液板效率下降与塔板结构、塔径、流量有关。漏液状态漏液状态3）液沫夹带现象及处理影响因素•空塔气速：空塔气速减小，液沫夹带量减小•塔板间距：板间距增大，液沫夹带量减小控制：液沫夹带量eV＜0.1kg(液)/kg(气)。液滴随气体进入上层塔板。后果：过量液沫夹带，造成液相在板间的返混，板效率下降现象：图片液沫夹带现象4）液泛现象：液泛夹带液泛降液管液泛原因：气液两相流速过大影响因素：流量、塔板结构板间距大液泛速度高液泛图示塔板正常流动图谢谢大家！