填料塔和填料.PPT

（c）条形升气管 7.2 板式塔 1、泡罩塔板 最早使用的气液传质设备，结构复杂，压降大，造价高，板效率恒定。 浮阀塔板 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速度稳定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广泛用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中。塔径从200mm到6400mm，使用效果均较好。国外浮阀塔径，大者可达10m，塔高可达80m，板数有的多达数百块。 浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点： (１) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加20～40％，而接近于筛板塔。 (２) 操作弹性大，一般约为5～9，比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大得多。 (３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。 (４) 压强小，在常压塔中每块板的压强降一般为400～660N/m2。 (５) 液面梯度小。 (６) 使用周期长。粘度稍大以及有一般聚合现象的系统也能正常操作。 (７) 结构简单，安装容易，制造费为泡罩塔板的60～80％,为筛板塔的120～130％。 筛板 板上开筛孔：3-8mm,正三角形排列。结构简单，造价低，生产能力大，易漏液。 喷射塔：浮舌塔板、斜孔塔板 2、液泛 气量和液量较大时，造成塔内液体不能顺利下流而在塔内积累，上下板液体相连，称为淹塔（液泛）。 液泛原因：气量过大、液量过大、气速过大、板间距小、流体的起泡性能等。 3、雾沫夹带 气体穿过塔板上的液体上升时，夹带液体的现象,增加了气液接触面积，但严重时造成返混，不利于传质，规定雾沫夹带ev0.1kg液体/kg气体。 雾沫夹带因素：空塔气速大、板间距小，雾沫夹带量加大。 4、漏液 气体量不足，液体通过孔下流称漏液。规定漏液量10%的液体量，气速称为漏液速度，是气体的下限。 漏液原因：气体量太小；塔板液体入口出由于液体层较厚易漏液，所以塔板入口留有安定区不开孔。 5、液面落差 液体横向流过板面时，存在液面落差⊿，液体层的不均匀性造成气液接触不均匀。 液面落差原因：塔板结构、液体流量、塔径。大塔径塔采用双降液管。 板式塔的工艺设计 设计步骤 设计按以下几个阶段进行： (１) 设计方案的确定。根据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。 （２）蒸馏塔的工艺计算，确定塔高和塔径。 （３）塔板结构设计：计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算。接管尺寸、泵等，并画出塔的操作性能图。 （４）管路及附属设备的计算与选型，如再沸器、冷凝器。 (5) 编写说明书，绘制精馏装置工艺流程图和精馏塔的设备图 一、确定工艺参数 1、用全塔物料衡算式确定产品流量； 2、用图解或公式法确定操作回流比； 3、确定塔板数及加料板的位置； 先用图解法或逐板计算法确定所需的理论塔板数，然后查取工程手册或借助奥－康耐尔关联式确定塔效率，从而确定所需的实际塔板数及加料板位置。 从装配特点来分，塔板有整块式和分块式两种。当塔径小于 900mm 时采用整块式塔板；当塔径大于 800mm 时，为降低塔板造价，合理利用板材，便于人入塔拆装检修，可采用分块式塔板；塔径为 800~900mm时，可根据制造和安装的具体情况任意选用上述两种结构。 5、浮阀的数目和排列 浮阀的开度可用阀孔的动能因数来衡量。根据经验，当浮阀处于全开或刚刚到达全开时，设备的生产能力最大。根据实测的结果表明，此时阀孔的动能因数Fo 为： 浮阀在鼓泡区按三角形排列, t=75mm, t’=65,80,100mm, 作图排列浮阀,排列的 N实际,若与计算相差不大,按N实际核算Fo(9—12),满足要求,否则,调整结构参数重新计算. 开孔率=阀孔面积/塔截面积=10%--14% 五、流体力学校核 1、压降 2、液泛 3、漏夜 4、雾沫夹带 5、负荷性能图 （1）漏液线 ：塔板漏液量达到10％时 （2）液相负荷下限线： （3）液相负荷下限线 ：塔板的堰上清液层高度 how 恰好等于6mm（即将发生 “干堰”现象）时所对应的液相体积流量。 （4）气相负荷上限线 ：液沫夹带量=10％ （5）液泛线 ：发生液 泛时，气液两相流量间的函数关系。 六、辅助设备设计与选型： 冷凝器、再沸器、接管 七、画图 八、说明书 a----液体负荷下线 b----漏液线 c----液体负荷上线 e-----液泛线。 f----雾沫夹带线。 操作线：恒回流比下，每板气、液流量为Vs、Ls，可见每板的操作点