[工学]第九章蒸馏第六节、第七节、第八节、第九节.ppt

* * （1）漏液 在正常操作塔板上，液体横向流过塔板，然后经降液管流下。当气体速度较小时，气体通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。 为保证塔正常操作，漏液量应不大于液体流量的10%。漏液量为10%的气体速度称为漏液速度，它是板式塔操作气速的下限。 二、板式塔的操作特性 1.塔板上的异常操作现象 * * 上升气流穿过塔板上液层时，必然将部分液体分散成微小液滴，气体夹带着这些液滴在板间的空间上升，如液滴来不及沉降分离，则将随气体进入上层塔板，这种现象称为雾沫夹带。 为维持正常操作，需将雾沫夹带限制在一定范围，一般为 eV 0.1kg(液)/ kg(气)。 （2）雾沫夹带 雾沫夹带量 二、板式塔的操作特性 * * （3）液泛 塔板正常操作时，在塔板上应维持一定厚度的液层，以和气体进行接触传质。如果由于某种原因导致液体充满塔板之间的空间，使塔的正常操作受到破坏，这种现象称为液泛。 液泛 夹带液泛 降液管液泛 √ 由雾沫夹 带限制 二、板式塔的操作特性 * * 对一定分离物系，当设计选定塔板类型后，其操作状况和分离效果便只与气液负荷有关。要维持塔板正常操作和塔板效率的基本稳定，必须将塔内的气液负荷限制在一定的范围内，该范围即为塔板的负荷性能。 塔板的负荷性能用负荷性能图表示 2.塔板负荷性能图 二、板式塔的操作特性 * * 塔板的负荷性能图 液相负荷上限线 漏液线 雾沫夹带线 液相负荷下限线 液泛线 操 作 点 操作线 * * (1)漏液线 漏液线?气相负荷下限线 漏液量 ≤ 10％液流量 漏液气速 umin (2)雾沫夹带线 雾沫夹带线?气相负荷上限线 雾沫夹带量 ≤ 0.1kg液/kg气 夹带气速 umax 二、板式塔的操作特性 * * (3) 液相负荷下限线 液流量过低，板上液层不均匀，气体停留时间短，传质效率低。 最小液流量 Lmin (4) 液相负荷上限线 液流量过高，液体通过降液管内的停留时间较短，气泡来不及与液体分离? 气泡夹带。 堰上液层高度≥ 0.006 m 最大液流量 Lmax 液体在降液管停留时间 ≥ 5 s 二、板式塔的操作特性 * * (5) 液泛线 为防止液泛，降液管内的液层高度应不超过某一数值。 液泛气速 uF 降液管内 液层高度 安全 系数 塔板 间距 溢流堰高度 二、板式塔的操作特性 * * 适宜操作区 操作点 操作线 操作控制 操作弹性 操作线的调节 3.板式塔的操作分析 二、板式塔的操作特性 * * 第九章 蒸 馏 9.9 板式塔 9.9.1 塔板的类型及性能评价 9.9.2 塔板的结构 9.9.3 板式塔的流体力学性能与操作特性 9.9.4 板式塔工艺尺寸的计算 * * 一、塔有效高度的计算 1. 基本计算公式 板式塔有效高度是指安装塔板部分的高度，其计算方法是，先通过板效率将理论板层数换算为实际板层数，再选择合适的板间距计算板式塔的有效高度。 实际塔 板层数 塔板 间距 * * 2. 塔板效率 塔板效率反映了实际塔板的汽液两相传质的完善程度。 (1)全塔效率 全塔效率反映塔中各层塔板的平均效率，它是理论板层数的一个校正系数，其值恒小于100%。 总板 效率 一、塔有效高度的计算 * * (2)单板效率 单板效率又称默弗里（Murphree）效率，它是以混合物经过实际板的组成变化与经过理论板的组成变化之比来表示的，单板效率即可用汽相组成表示，也可用液相组成表示，分别称为汽相单板效率和液相单板效率。 一、塔有效高度的计算 * * 气相单板效率 液相单板效率 单板效率分析 一、塔有效高度的计算 * * (3)点效率 点效率是指塔板上 各点的局部效率。 点效率分析 一、塔有效高度的计算 * * 二、板式塔直径的计算 1.基本计算公式 提示 精馏段与提馏段分别计算，相差不大取较大者  作为塔径，相差较大采用变径塔。 计算塔径后应进行圆整。 精馏塔内 径计算式 * * 二、板式塔直径的计算 2.空塔气速的确定 空塔气速是影响精馏操作的重要因素，空塔气速的上限有严重的雾沫夹带或液泛决定，下限由漏液决定，适宜的空塔气速应介于二者之间。 根据设计经验，通常取 ～ 最大空 塔气速 * * 3.气相体积流量的计算 （1）精馏段体积流量的计算 操作压力较低时，气相可视为理想气体混合物 二、板式塔直径的计算 *