第3章塔-板式塔-本科黄敬新,广东石油化工学院.ppt

（7）无溢流塔板 有溢流塔板：有降液管的塔板； 无溢流塔板：无降液管的塔板； 形式：无溢流栅板和无溢流筛板； 特点：生产能力大，结构简单，塔板阻力小； 但操作弹性小，塔板效率低。 冲制栅板 由金属条组成的栅板 无溢流筛板 3.1.5 筛板塔化工设计计算 设计的基本任务 设计分为两个阶段：基础设计（初步设计）； 详细设计（施工设计）。 基础设计阶段的设计任务： ① 根据精馏过程严格的分离计算获得塔设计的基础数据； ② 根据体系性质、气液流量以及操作条件选择适宜的塔型； ③ 根据基础数据确定塔径、塔盘间距、液流形式及塔盘设计； ④ 塔盘水力学性能校核。 详细设计阶段的设计任务： 按基础设计提供的工艺尺寸进行具体布置和安排，即对塔体、塔板用材的选择，机械强度和结构的设计，精馏塔进料、回流、采出等物流管线的配管设计，以及人孔、扶梯平台等辅助配件的设计。 （1）塔的有效高度 Z 已知：实际塔板数 NP ； 选取塔板间距 HT； 有效塔高： 塔体高度：有效高+顶部+底部+ 其它 安装高度 ：裙座 选取塔板间距 HT ： HT ↑，则塔内气速↑，塔径↓，但塔高↑ HT ↓，则塔高↓，液沫夹带量↑，液泛气速↓ 考虑经济性 、经验选取 塔板间距和塔径的经验关系 说明：工业塔中，板间距范围200~900 mm （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 D。 顶部：1.5-2.0HT 底部:液体停留时间3-8分钟， 再沸器高度和安装方式， 塔底液面至最下层塔板间1-2米 间距 人孔：隔6-8塔板，孔径：450-600mm, 人孔处板间距：600mm （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。 (4) 塔板及其布置 ① 受液区和降液区 一般两区面积相等。 ② 入口安定区和出口安定区 ③ 边缘区： bc bd bs lW r x (6) 塔板水力学性能的校核 对初步设计的结果进行调整和修正。 ① 液沫夹带量校核 单位质量（或摩尔）气体所夹带的液体质量（或摩尔） ev ： kg 液体 / kg气体，或 kmol液体 / kmol气体 单位时间夹带到上层塔板的液体质量（或摩尔） e： kg 液体 / h 或 kmol液体 / h 液沫夹带分率ψ：夹带的液体流量占横过塔板液体流量的分数。 说明：超过允许值，可调整 塔板间距 或 塔径。 ev的计算方法： 方法1：利用Fair关联图求Ψ，进而求出ev。 方法2：用Hunt经验公式计算ev。 式中Hf 为板上泡沫层高度： 要求： ev ≤ 0.1 kg 液体 / kg气体。 ② 塔板阻力的计算和校核 塔板阻力： 塔板阻力 hf包括 以下几部分: （a）干板阻力 h0—气体通过板上孔的阻力（设无液体时）； （b）液层阻力 hl —气体通过液层阻力； （c）克服液体表面张力阻力 hσ—孔口处表面张力。 清液柱高度表示： 说明：若塔板阻力过大，可 增加开孔率或 降低堰高。 * 3.1 板 式 塔 3.1.1 板式塔结构及性能 （1） 板式塔结构 功能：为混合物的气、液两相提供多级的充分、有效的接触与及时、完全分离的条件。 进料 回流液 塔顶气相 塔底液相 汽、液两相接触方式 两相流动的推动力 全塔：逆流接触 塔板上：错流接触 液体：重力 气体：压力差 塔板结构 ①　气体通道 形式很多，如筛板、浮阀、泡罩等，对塔板性能影响很大。 ② 降液管（液体通道） 液体流通通道，多为弓形。 ③ 受液盘 塔板上接受液体的部分。 ④ 溢流堰 使塔板上维持一定高度的液层，保证两相充分