7-板式塔
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e/
qn,V 液 qn,L
SHANDON UNIVERSITY
当qn,L一定 ，u气, e/, 液层厚度
促使
qn,L+ e/ qn,L+ e/
e/ 当u气增加到：
充满全塔 从塔顶
液体
溢出
此现象
夹带液泛
气 q/n,V
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
液泛速度 u泛： — 板上出现恶性循环的气速度 qn,L，u泛
液相 —— 分散相 气相 —— 连续相
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
工业上实际应用的筛板塔 经常采用的两种气液接触状态：
泡沫状态、喷射状态
特征：
不断更性的液膜表面、液滴表面
Yang Yanzhao
五、塔内气液两相非理想流动
空间上反 向流动 空间上不 均匀流动
不利传质
四、塔板上的气液接触状态
1. 鼓泡状态（u孔小）
板上有大量清液，气泡少 气泡 液层表面附近：
合 并
随之破裂 大气泡，
两相接触面积 ——气泡表面 湍动程度小，传质阻力大
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
2. 泡沫接触状态（u孔） 气泡表面 连成一片， 不断发生破裂
液膜
板上液体 多以
Hd
SHANDONG UNIVERSITY
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
或 qn,L一定，u气， hp、 hr， Hd 下层 塔板
液体
上层 塔板
溢流 液泛
（3）漏液
u气小，
液体
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
Yang Yanzhao
二、板式塔的作用
SHANDONG UNIVERSITY
每块 塔板
有利两相 密切接触 减小传质阻力
足够大、不断更新 的相际接触面积
塔内
气液两相 逆流接触
提 供 传 质
提供最大的 传质推动力 理想流动条件
板式塔设计意图
液滴
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1. 空间上反向流动
(1) 液沫夹带
气
液滴
—— 部分液滴被上升气流挟带至上层 塔板的现象 挟带量的表示法： eV — kmol(液)· kmol-1(干气)
Yang Yanzhao
源自文库
SHANDONG UNIVERSITY
Yang Yanzhao
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Yang Yanzhao
(2) 溢流液泛
降液管内当 量清液层高
塔板入口处 液层高
SHANDONG UNIVERSITY
— 降液管通过液体能力的限制
正常操作： d > h/ H hp —— 板压降，m
Hd
h/
how
Hd = hp + hr + h/
hr—— 液体流经降液管的阻力损失，m
Yang Yanzhao
Yang Yanzhao
2.空间上的不均匀流动 (气体、液体u不均匀分布)
SHANDONG UNIVERSITY
（1）气体沿塔板不均匀流动
理想状态 各点u气同
非理想状态
u 入气< u出气
清液层高， hl 大，u气小，y大；反之，y小
Yang Yanzhao
（2）液体沿塔板不均匀流动 （2）液体沿塔板不均匀流动
Yang Yanzhao
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一、板式塔结构 1. 主要部件 1 ——塔体（tower shell）
2 1 液
2 —— 塔板（plate）
2. 气液流向
上
气 P 液
上
重力
气
下 下 总体：逆流 板上：错流
Yang Yanzhao
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（2）气泡夹带
气体 降液管
上层板
下层板
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
Yang Yanzhao
SHANDONG UNIVERSITY
避免气泡夹带： • 设安定区 • ≥3～5s
lw
堰
— 液体在降液管中在停留时间，s
Af H d q n ,L
Af —降液管截面积，m2 Hd — 降液管内当量清液层高，m qn,L — 液体流量，m3s-1
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返 混
塔板边缘大 尺度的环流
齿形堰 受液盘
液体在塔板上的 停留时间分布
降液管
传质
折流型塔板
改善液流分布装置
反向流动 (气体搅动)
Yang Yanzhao
六、 塔板上的不正常操作现象 (1) 夹带液泛 （液沫夹带） qn,Lqn,L + e/ 板上液层厚度
SHANDONG UNIVERSITY
注:
板入口处液层高h/ 为: h/ = hw + how + hw — 堰高，m
how — 堰上液层高，m
— 液面落差，m Hd = hw + how + + hp + hr
Yang Yanzhao
Hd = hw + how + + hp + hr 当u气一定， qn,L， how 、 、 hp、 hr， Hd 即：qn,L Hd 塔板有自衡能力 当：qn,L > qn,L,限 板上积液 塔板失去自衡能力 溢流液泛
Yang Yanzhao
三、塔板结构
（1）气体通道
h0
堰
hW
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（2）堰hw (weir) hW h0 （3）降液管(downcomer)
降液管
堰
lw
Yang Yanzhao
降液管
堰
气体通道
SHANDONG UNIVERSITY
Yang Yanzhao
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气泡之间
两相接触面积—— 液膜表面
高度湍动，不断合并、破裂
液体—— 连续相
气体 —— 分散相
Yang Yanzhao
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3. 喷射接触状态 u孔很大） 动能很大） （ （
空中 多 液滴 次 液滴多 次形成 与会合
液体 很薄的液层
两相接触面积 —— 液滴外表面
不断更新
qn,V 液 qn,L
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当qn,L一定 ，u气, e/, 液层厚度
促使
qn,L+ e/ qn,L+ e/
e/ 当u气增加到：
充满全塔 从塔顶
液体
溢出
此现象
夹带液泛
气 q/n,V
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液泛速度 u泛： — 板上出现恶性循环的气速度 qn,L，u泛
液相 —— 分散相 气相 —— 连续相
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工业上实际应用的筛板塔 经常采用的两种气液接触状态：
泡沫状态、喷射状态
特征：
不断更性的液膜表面、液滴表面
Yang Yanzhao
五、塔内气液两相非理想流动
空间上反 向流动 空间上不 均匀流动
不利传质
四、塔板上的气液接触状态
1. 鼓泡状态（u孔小）
板上有大量清液，气泡少 气泡 液层表面附近：
合 并
随之破裂 大气泡，
两相接触面积 ——气泡表面 湍动程度小，传质阻力大
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2. 泡沫接触状态（u孔） 气泡表面 连成一片， 不断发生破裂
液膜
板上液体 多以
Hd
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或 qn,L一定，u气， hp、 hr， Hd 下层 塔板
液体
上层 塔板
溢流 液泛
（3）漏液
u气小，
液体
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二、板式塔的作用
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每块 塔板
有利两相 密切接触 减小传质阻力
足够大、不断更新 的相际接触面积
塔内
气液两相 逆流接触
提 供 传 质
提供最大的 传质推动力 理想流动条件
板式塔设计意图
液滴
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1. 空间上反向流动
(1) 液沫夹带
气
液滴
—— 部分液滴被上升气流挟带至上层 塔板的现象 挟带量的表示法： eV — kmol(液)· kmol-1(干气)
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源自文库
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(2) 溢流液泛
降液管内当 量清液层高
塔板入口处 液层高
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— 降液管通过液体能力的限制
正常操作： d > h/ H hp —— 板压降，m
Hd
h/
how
Hd = hp + hr + h/
hr—— 液体流经降液管的阻力损失，m
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2.空间上的不均匀流动 (气体、液体u不均匀分布)
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（1）气体沿塔板不均匀流动
理想状态 各点u气同
非理想状态
u 入气< u出气
清液层高， hl 大，u气小，y大；反之，y小
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（2）液体沿塔板不均匀流动 （2）液体沿塔板不均匀流动
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一、板式塔结构 1. 主要部件 1 ——塔体（tower shell）
2 1 液
2 —— 塔板（plate）
2. 气液流向
上
气 P 液
上
重力
气
下 下 总体：逆流 板上：错流
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（2）气泡夹带
气体 降液管
上层板
下层板
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避免气泡夹带： • 设安定区 • ≥3～5s
lw
堰
— 液体在降液管中在停留时间，s
Af H d q n ,L
Af —降液管截面积，m2 Hd — 降液管内当量清液层高，m qn,L — 液体流量，m3s-1
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返 混
塔板边缘大 尺度的环流
齿形堰 受液盘
液体在塔板上的 停留时间分布
降液管
传质
折流型塔板
改善液流分布装置
反向流动 (气体搅动)
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六、 塔板上的不正常操作现象 (1) 夹带液泛 （液沫夹带） qn,Lqn,L + e/ 板上液层厚度
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注:
板入口处液层高h/ 为: h/ = hw + how + hw — 堰高，m
how — 堰上液层高，m
— 液面落差，m Hd = hw + how + + hp + hr
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Hd = hw + how + + hp + hr 当u气一定， qn,L， how 、 、 hp、 hr， Hd 即：qn,L Hd 塔板有自衡能力 当：qn,L > qn,L,限 板上积液 塔板失去自衡能力 溢流液泛
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三、塔板结构
（1）气体通道
h0
堰
hW
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（2）堰hw (weir) hW h0 （3）降液管(downcomer)
降液管
堰
lw
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降液管
堰
气体通道
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气泡之间
两相接触面积—— 液膜表面
高度湍动，不断合并、破裂
液体—— 连续相
气体 —— 分散相
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3. 喷射接触状态 u孔很大） 动能很大） （ （
空中 多 液滴 次 液滴多 次形成 与会合
液体 很薄的液层
两相接触面积 —— 液滴外表面
不断更新