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第八章 气液传质设备 塔板结构图 二、气体通过塔板的压力降 6-51浮阀塔板的开孔率一般在（D）之间。 A.1%~3%B. 15%~20% C. 25%~30% D. 4%~15% * * 板式塔 8—1 板式塔主要类型的结构和特点 一、工业上常用的板式塔有： 泡罩塔 浮阀塔 筛板塔 二、浮阀塔具有的优点： 生产能力大 塔板效率高 操作弹性大 结构简单，安装方便。 8—2 板式塔的流体力学特性 一、塔内气、液两相的流动 1、设计意图 A 使气液两相在塔板上进行充分接触以增强传质效果 B 使气液两相在塔内保持逆流，并在塔板上使气液相保持均匀的错流接触，以获得较大的传质推动力。 2、气泡夹带(与气体主体流动方向相反的流动) 液体在下降过程中，有一部分该层板上面的气体被带到下层板，这种现象称为气泡夹带。 3、液（雾）沫夹带：(与液体主体流动方向相反的流动) 气体离开液层时带上一些小液滴，其中一部分可能随气流进入上一层塔板，这种现象称为液（雾）沫夹带。 4、液面落差 液体从降液管流出在横跨塔板流动时，必须克服阻力，故进口一侧的液面将比出口这一侧的高。此高度差称为液面落差。液面落差过大，可使气体向上流动不均，板效率下降。 可采用双溢流等方法解决。 1、压力降的影响： A 气体通过塔板的压力降直接影响到塔底的操作压力，故此压力降数据是决定蒸馏塔塔底温度的主要依据。 B 压力降过大，会使塔的操作压力改变很大。 C 压力降过大，对塔内气液两相的正常流动有影响。 说明：浮阀塔的压力降一般比泡罩塔板的小，比筛板塔的大。在正常操作情况，塔板的压力降以290—490 N/m2 .在减压塔中为了减少塔的真空度损失，一般约为98—245Pa 通常应在保证较高塔板效率的前提下，力求减少塔板压力降，以降低能耗及改善塔的操作性能。 三、液泛（淹塔） 定义：汽液两相中之一的流量增大到某一数值，上、下两层板间的压力降便会增大到使降液管内的液体不能畅顺地下流。当降液管内的液体满到上一层塔板溢流堰顶之后，便漫到上层塔板上去，这种现象，称为液泛（淹塔） 如气速过大，便有大量液滴从泡沫层中喷出，被气体带到上一层塔板，或有大量泡沫生成。 如当液体流量过大时，降液管的截面便不足以使液体及时通过，于是管内液面升高。 上述两种导致液泛的情况中，比较常遇到的是气体流量过大，故设计时均先以不发生过量液沫夹带为原则，定出气速的上限，在此限度内再选定一个合理的操作气速。 四、液沫夹带 定义：是指板上液体被上升气流带入上一层塔板的现象。 为了保证板式塔能维持正常的操作效果，应使每千克上升气体夹带到上一层塔板的液体量不超过0.1kg，即控制雾沫夹带量eV0.1kg（液）/kg（气）。 影响因素：雾沫夹带的因素很多，最主要的是空塔气速和塔板间距。对于浮阀塔板上雾沫夹带量的计算，迄今尚无适用于一般工业塔的确切公式。通常是间接地用操作时的空塔气速与发生液泛时的空塔气速的比值作为估算雾沫夹带量大小的指标。此比值称为泛点百分数或称泛点率。 在下列泛点率数值范围内，一般可保证雾沫夹带量达到规定的指标，即eV0.1kg（液）/kg（气）。 五、泄漏 定义： 一但气相负荷减少，致使上升气体通过阀孔的动压不足以阻止流体经阀孔流下时，便会出现泄漏现象。 泄漏发生，塔板效率严重下降，正常操作时，泄漏应不大于液体流量的10%。经验证明，阀孔动能因数F0=5～6时，泄漏量常接近10%。故取F0=5～6作为控制泄漏量的操作下限。 当浮阀在刚全开操作，气体通过阀孔处的动能因数F0=8～11。 六、塔板的负荷性能图 确定了塔板的工艺尺寸，再按前述的各项进行流体力学验算，便可确认所设计的塔板能在任务规定的气液负荷下正常操作，此时，还要进一步揭示该塔板的操作性能，即求出维持该塔板正常操作所允许的气液负荷波动范围，这个范围通常以塔板负荷性能图的形式表示，在以VS，LS分别为纵横轴的直角坐标系中，标绘出各种不正常流体力学条件下的VS—LS关系曲线，在以这些曲线为界的范围之内，才是塔的适宜操作区。 雾沫夹带线： 液沫夹带上限线表示雾沫夹带量eV0.1kg（液）/kg（气）时的VS—LS关系，塔板的适宜操作区应在此线以下，否则将因过多的液沫夹带而使效率下降。 液泛线（淹塔线） 此线表示降液管内泡沫层高度超过最大允许值时的VS—LS关系，塔板的适宜操作区应在此线以下，否则将可能发生液泛现象，破坏塔的正常操作。 液相负荷上限线 亦称降液管超负荷线，此线表明液体流量大小应保证液体在降液管内停留时间的起码条件。 泄漏线 气相负荷上限线，此线表明不发生严重泄漏现象的最低气相负荷，再低将产生超过液体量的10%泄漏量。 液相负荷下限线 对于平堰，一般取堰上液层高度ho