板式塔的流体力学性质

板式塔的流体力学性质
1、塔板上气液两相的接触状态 、
1）鼓泡接触状态 ）
两相接触面积为气泡表面
2011-5-2
2）泡沫接触状态 ）
传质表面面积很大的液膜
2011-5-2
3）喷射接触状态 ）
两相传质面积是液滴的外表面
2011-5-2
2、气体通过塔板的压降 、
干板压降 塔板压降 液层阻力 克服板上泡沫层的静压 形成气液界面的能量消耗 通过液层的摩擦阻力损失 接触时间↑ 压降增大 塔釜温度↑ 能耗↑ 操作费↑ 板效率↑ 板数↓ 设备费↓
2011-5-2
2011-5-2
2011-5-2
2）负荷性能图的分析 ） V
操作极限 C 操作点
2011-5-2
•操作弹性 操作弹性: 操作弹性
两极限的气体流量之比
•操作点位于操作区内的适中位置,可获得稳定良好的操作效果 •同一层塔板，操作情况不同，控制负荷上下限的因素也不同 •物系一定时，负荷性能图中各线的相对位置随塔板尺寸而变 例：加大板间距或增大塔径可使液泛线上移， 增加降液管截面积可使液相上限线右移， 减少塔板开孔率可使漏液线下移。
原因： 气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀 பைடு நூலகம்因： 控制：漏液量不大于液体流量的10%。 控制： 漏液气速： 漏液量达到10%的气体速度。 ——板式塔操作的气速下限 安定区
2011-5-2
2011-5-2
2011-5-2
2011-5-2
2）液沫夹带 ） 现象： 现象： 液滴随气体进入上层塔板。 后果： 后果：过量液沫夹带，造成液相在板间的返混，板效率下降 控制： 液沫夹带量e ＜0.1kg(液)/kg(气)。 控制： V 影响因素 •空塔气速：空塔气速减小，液沫夹带量减小 •塔板间距：板间距增大，液沫夹带量减小
2011-5-2
保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗 和改善塔的操作。
2011-5-2
3、塔板上的液面落差 、
液面落差△： 塔板进、出口侧的清液高度差
液面落差
气流的不均匀分布 严重 漏液
板效率下降
与塔板结构、塔径、流量有关。
2011-5-2
三、板式塔的操作特性
1、塔板上的异常操作现象 、
1）漏液 ） 漏液 两相在塔板上的接触时间↓ 板效率↓
2011-5-2
2011-5-2
2011-5-2
3）液泛 ） 液泛
夹带液泛 降液管液泛
原因： 原因： 气液两相流速过大 影响因素： 影响因素： 流量、塔板结构 板间距大 液泛速度高
2011-5-2
2011-5-2
2011-5-2
2011-5-2
2、塔板的负荷性能图 、
V
2011-5-2
1）负荷性能图中各线的意义 ）负荷性能图中各线的意义 •雾沫夹带线（气体流量上限线）线1 雾沫夹带线（气体流量上限线） 雾沫夹带线 •液泛线（线2） 液泛线（ 液泛线 ） •液相负荷上限线（线3） 液相负荷上限线（ 液相负荷上限线 ） •漏液线（气体流量下限线，线4） 漏液线（气体流量下限线， 漏液线 ） •液相负荷下限线（线5） 液相负荷下限线（ 液相负荷下限线 ） 1，2，3，4，5五条线所包围的区域，既是一定物系在一 定的结构尺寸塔板上正常操作区。