化工原理培训-塔类设备简介汇总.ppt

* * 塔类设备 §1 概述 一、塔的分类 1.按用途分： ①分馏塔 ②吸收、解吸塔 ③萃取塔(抽提塔) ④水洗塔 2.按结构分 ①板式塔 ②填料塔 3.按照所分离组分数的多少分 ①二组分精馏塔 ②多组分精馏塔 ③复杂系精馏塔 二、塔设备的基本性能指标： 1.生产能力：单位塔截面上单位时间的物料 处理量。 2.分离效率：对板式塔是指每层塔板所能达到的分离程度；对填料塔是指单位高度填料层所达到的分离程度。 3.适应能力及操作弹性：指对各种物料性质的适应性及维持稳定操作的能力。 4.流动阻力：气相通过每层塔板或单位高度填料层的压力降。 §2 板式塔 1.板式塔的结构 一、板式塔的结构及工作原理 2.板式塔的工作原理 由塔顶冷凝器产生的液相和塔底再沸器产生的汽相在每一层塔板提供的汽液接触面上进行，汽液两相发生传热、传质，汽相中一部分较重的组分(沸点较高)被冷凝成液体，同时液相的轻组分被汽化成汽体，这样由塔底到塔顶，轻组分气的浓度越来越高，就形成了一个浓度梯度。而轻组分浓度越高，则其沸点越低，则又形成了从底到顶温度降低的温度梯度。 1.穿流塔板 特点： 结构简单，板上无液面落差，气体分布均匀，塔板面积利用充分，但需要较高的气速才能维持板上液层，操作弹性差，效率低。 二、典型的板式塔 2.泡罩塔 优点：操作稳定，操作弹性大。 缺点：结构复杂，金属耗量大，造价高，安装维修不便，板效率低。 3.浮阀塔 ①F1型浮阀 ②十字架型浮阀 ③HTV(Half Tube Valve)型浮阀 ④浮阀塔的特点 （1）生产能力大； （2）操作弹性大； （3）塔板效率高； （4）气体的压强降级液面落差小； （5）塔的造价低。 3.筛板塔 优点：结构简单，金属耗量小，造价低，塔板压降小，板上液面落差也较小，而生产能力及板效率较泡罩塔高。 缺点：操作弹性小，小筛孔容易堵塞。 4.喷射塔 三、板式塔的内部结构 塔板 降液管 溢流堰 四、板上液流型式 五、典型塔板的装配 受液区 降液区 安定区 工作区 边缘区 1.塔板分区 单溢流塔板 2.塔板的装配 六、塔板的流体力学特性 1.气泡夹带与雾沫夹带 液体在降液管内下降时，携带的气泡来不及分离被带到下一层塔板的现象，成为气泡夹带。 气体穿过液层时将一些小液滴带到上层塔板的现象，称为雾沫夹带。 2.塔板压降 （1）干板压降hc （2）板上液层压降ht （3）克服液体表面张力造成的压力降hσ 3.出口堰上液层高度how Lh:塔板上液体体积流量，m3/h； Lw:堰长，m； E:液流收缩系数，一般取1。  4.泄漏 由阀孔动能因数Fh确定  5.降液管内的液面高度与液体停留时间 6.雾沫夹带 7.液泛 由泛点率（即操作气速与发生液泛时的空塔气速的比值）确定。 8.塔板负荷性能图 AA’---雾沫夹带上限线 BB’---液泛线 CD---液相负荷上限线 DE---泄漏线 EE’---液相负荷下限线 *