板式塔的结构及工作原理ppt课件
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化工原理第六章第六节 板式塔
2013-1-7
三、塔板效率
在实际塔板上，汽液相接触的面积和时间均有限，分离也可能 不完全，故离开同一塔板的汽液相，一般都未达到平衡，因此实际 塔板数总应多于理论塔板数。 实际塔板偏离理论板的程度用塔板效率表示。塔板效率有多种表示 方法，这里介绍常用的单板效率和全塔效率。 （1）全塔效率：理论板数与实际板数之比称为全塔效率又称为总板
2013-1-7
2．塔板上的液面落差
液面落差：塔板进出口清液层高度差 减少液面落差的措施： 多溢流。
2013-1-7
当液体横向流过塔板时，为克服板上的摩擦阻力和板
上部件（如泡罩、浮阀等）的局部阻力，需要一定的液位
差，则在板上形成由液体进入板面到离开板面的液面落差。 液面落差也是影响板式塔操作特性的重要因素，液面落差 将导致气流分布不均，从而造成漏液现象，使塔板的效率 下降。因此，在塔板设计中应尽量减小液面落差。
2013-1-7
4．喷射型塔板 上述几种塔板，气体是以鼓泡或泡沫状态和液体接触， 当气体垂直向上穿过液层时，使分散形成的液滴或泡沫具 有一定向上的初速度。若气速过高，会造成较为严重的液 沫夹带，使塔板效率下降，因而生产能力受到一定的限制。 为克服这一缺点，近年来开发出喷射型塔板，大致有以下 几种类型。 舌形塔板 浮舌塔板
xn,xn-1——进入和离开n板、n＋1板的液相组成； xn* ——与板上液体组成成平衡的液相组成；
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四、塔高的确定
板式塔的有效高度，由实际板数和板间距决定
Z N实 H T
全塔的高度应为有效段、塔顶及塔釜三部分之和 填料式精馏塔等板高度：是与一层理论板的传质作用相当 的填料层高度 填料式精馏塔的填料层高度
V
0.2
第六节 板式塔
第六节 板式塔一、塔板的结构型式板式塔的壳体通常为圆筒形，里面沿塔高装有若干块水平的塔板。
传质机理：塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。
溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。
气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。
在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。
在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。
为有效地实现气液两相之间的传质，板式塔应具有以下两方面的功能： ①在每块塔板上气液两相必须保持密切而充分的接触，为传质过程提供足够大而且不断更新的相际接触表面，减小传质阻力；②在塔内应尽量使气液两相呈逆流流动，以提供最大的传质推动力。
由吸收章可知，当气液两相进、出塔设备的浓度一定时，两相逆流接触时的平均传质推动力最大。
在板式塔内，各块塔板正是按两相逆流的原则组合起来的。
但是，在每块塔板上，由于气液两相的剧烈搅动，是不可能达到充分的逆流流动的。
为获得尽可能大的传质推动力，目前在塔板设计中只能采用错流流动的方式，即液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层。
由此可见，除保证气液两相在塔板上有充分的接触之外，板式塔的设计意图是，在塔内造成一个对传质过程最有利的理想流动条件，即在总体上使两相呈逆流流动，而在每一块塔板上两相呈均匀的错流接触。
板式塔的结构１－塔壳体；２－塔板；３－溢流堰；４－受液盘；５－降液管 1 2 3 5 4塔板是板式塔的核心构件，其功能是使气、液两相保持充分的接触，使之能在良好的条件下进行传质和传热传递过程。
塔板上的气液两相流动方式有错、逆流两种，如图5—4所示。
错流塔板在板间设有专供液体流通的降液管（又称溢流管）。
从降液管出来的液体横过塔板，然后再溢流进入另一降液管而到达下一层塔板；气体则经过板上的孔道上升，在每一层塔板上气、液两相呈错流方式接触。
过程装备基础(板式塔)课件
外观检查
检查塔体和附件是否有损坏、变形、锈蚀等 情况。
性能测试
进行试车运行，检查板式塔的分离效果、操 作性能等是否符合工艺要求。
尺寸检查
核对塔体和附件的尺寸是否符合设计图纸要 求。
验收流程
先进行初步检查，合格后进行性能测试，全 部符合要求则判定为验收合格。
PART 05
板式塔的发展趋势和未来 展望
过程装备基础(板式塔 )课件
• 板式塔的概述 • 板式塔的设计 • 板式塔的操作和维护 • 板式塔的选型和安装 • 板式塔的发展趋势和未来展望
目录
PART 01
板式塔的概述
板式塔的定义和特点
定义
板式塔是一种用于实现蒸馏过程 的设备，主要由塔体、塔板、溢 流堰、降液管和受液盘等部件组成。
特点
板式塔具有处理能力大、分离效 率高、操作稳定等优点，广泛应 用于化工、石油、食品等领域。
板式塔的结构和工作原理
结构
板式塔主要由塔体、塔板、溢流堰、降液管和受液盘等组成。 塔体是整个设备的主体，塔板是实现分离的主要部件，溢流 堰用于保持液面稳定，降液管和受液盘分别用于输送液体和 收集液体。
工作原理
板式塔的工作原理主要基于不同液体之间的沸点差异实现分 离。液体原料从塔顶部进入，在重力作用下依次流过各层塔 板，在塔板上发生汽化与冷凝，从而实现分离。经过多级分 离后，得到所需的产品。
支撑结构的设计
支撑结构是板式塔的骨架，其作用是 支撑整个塔体和承受各种操作力和地 震载荷。
支撑结构的形式有多种，应根据实际 情况选择合适的结构形式，并进行详 细的结构设计。
支撑结构的材料应选择强度高、刚度 大、稳定性好的材料，如钢材、混凝 土等。
PART 03
检查塔体和附件是否有损坏、变形、锈蚀等 情况。
性能测试
进行试车运行，检查板式塔的分离效果、操 作性能等是否符合工艺要求。
尺寸检查
核对塔体和附件的尺寸是否符合设计图纸要 求。
验收流程
先进行初步检查，合格后进行性能测试，全 部符合要求则判定为验收合格。
PART 05
板式塔的发展趋势和未来 展望
过程装备基础(板式塔 )课件
• 板式塔的概述 • 板式塔的设计 • 板式塔的操作和维护 • 板式塔的选型和安装 • 板式塔的发展趋势和未来展望
目录
PART 01
板式塔的概述
板式塔的定义和特点
定义
板式塔是一种用于实现蒸馏过程 的设备，主要由塔体、塔板、溢 流堰、降液管和受液盘等部件组成。
特点
板式塔具有处理能力大、分离效 率高、操作稳定等优点，广泛应 用于化工、石油、食品等领域。
板式塔的结构和工作原理
结构
板式塔主要由塔体、塔板、溢流堰、降液管和受液盘等组成。 塔体是整个设备的主体，塔板是实现分离的主要部件，溢流 堰用于保持液面稳定，降液管和受液盘分别用于输送液体和 收集液体。
工作原理
板式塔的工作原理主要基于不同液体之间的沸点差异实现分 离。液体原料从塔顶部进入，在重力作用下依次流过各层塔 板，在塔板上发生汽化与冷凝，从而实现分离。经过多级分 离后，得到所需的产品。
支撑结构的设计
支撑结构是板式塔的骨架，其作用是 支撑整个塔体和承受各种操作力和地 震载荷。
支撑结构的形式有多种，应根据实际 情况选择合适的结构形式，并进行详 细的结构设计。
支撑结构的材料应选择强度高、刚度 大、稳定性好的材料，如钢材、混凝 土等。
PART 03
塔内件安装
1.板式塔结构与工作原理
➢ 塔板构造：筛孔、降液管、溢流堰
液体 气体
1.板式塔结构与工作原理
➢ 塔盘排列及溢流堰结构示意
1.板式塔结构与工作原理
➢ 塔盘类型
✓ 泡罩塔盘
✓ 筛孔塔盘
1.板式塔结构与工作原理
➢ 塔盘类型
✓ 浮阀塔盘
✓ 舌型塔盘 ✓ 斜孔塔盘
1.板式塔结构与工作原理
➢ 几种塔盘比较
➢ 填料塔是以连续方式进行气液传质，起吸收作用，以塔内的 填料作为气液两相间接触构件的传质设备；塔身是直立式圆 筒，底部装有支承板，填料乱堆或整砌在支承板上，填料压 板防止上升气流吹乱填料——为保证液体在整个截面上的均 匀分布, 塔体应具有严格的垂直度要求
➢ 液体从塔顶依自身重力经液体分布器喷淋到填料上并沿填料 表面流下；气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一 般不设）分布后与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填 料表面气液两相密切接触进行传质；当液体沿填料层向下流 动时，有逐渐向塔壁集中的趋势；壁流效应造成气液两相在 填料层中分布不均，从而使传质效率下降，需要设置再分布 装置
2.填料塔结构及工作原理
2.填料塔结构及工作原理
3.塔内件安装要求
➢ 设备内件安装应在设备耐压试验合格、并清扫干净 后进行；内件安装前，应清除其表面油污、焊渣、 铁锈、泥沙、毛刺等杂物
➢ 塔盘构件安装顺序：支撑件降液板塔盘板气 液分布元件通道板清理检查人孔封闭
4.支撑件安装
பைடு நூலகம்
4.支撑件安装
塔内支撑件安装质量标准（mm）
两层之间
D i＞4000
平面度
300 范围内 全长范围内
中心线位置
3 5 6 8 10 12
板式塔的结构及工作原理49页PPT
40、人类法律，事物有规律Hale Waihona Puke 这是不 容忽视 的。— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
板式塔的结构及工作原理
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
化工原理第六章第六节 板式塔
2013-1-7
2．塔板上的液面落差
液面落差：塔板进出口清液层高度差 减少液面落差的措施： 多溢流。
2013-1-7
当液体横向流过塔板时，为克服板上的摩擦阻力和板
上部件（如泡罩、浮阀等）的局部阻力，需要一定的液位
差，则在板上形成由液体进入板面到离开板面的液面落差。 液面落差也是影响板式塔操作特性的重要因素，液面落差 将导致气流分布不均，从而造成漏液现象，使塔板的效率 下降。因此，在塔板设计中应尽量减小液面落差。
2013-1-7
3．筛孔塔板
2013-1-7
筛孔塔板简称筛板，其结构如图所示。塔板上开有许多均
匀的小孔，孔径一般为3～8mm。筛孔在塔板上为正三角形排
列。塔板上设置溢流堰，使板上能保持一定厚度的液层。 操作时，气体经筛孔分散成小股气流，鼓泡通过液层， 气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条件下， 通过筛孔上升的气流，应能阻止液体经筛孔向下泄漏。 筛板的优点是结构简单、造价低，板上液面落差小，气 体压降低，生产能力大，传质效率高。其缺点是筛孔易堵塞， 不宜处理易结焦、粘度大的物料。 应予指出，筛板塔的设计和操作精度要求较高，过去工业 上应用较为谨慎。近年来，由于设计和控制水平的不断提高， 可使筛板塔的操作非常精确，故应用日趋广泛。
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奥康内尔收集了
几十个工业塔的塔板
效率数据，认为对于 蒸馏塔，可用相对挥 发度与进料液体黏度 的乘积αμL作为参数来
表示全塔效率，关联
曲线见图6-56。
图6-56 精馏塔效率关联曲线
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（二）单板效率（莫弗里板效率）
单板效率又称莫弗里（Murphree）板效率。它用汽相（或液相）经过 一实际塔板时组成变化与经过一理论板时组成变化的比值来表示。
(完整)板式塔
板式塔一、板式塔的概念、用途、示意图板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。
用途：广泛应用于精馏和吸收，有些类型（如筛板塔）也用于萃取，还可作为反应器用于气液相反应过程.操作时（以气液系统为例），液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。
每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。
板式塔结构示意图如右图：塔板又称塔盘，是板式塔中气液两相接触传质的部位,塔板决定了塔的操作性能，一般由以下三个部分组成：1 气体通道为保证气液两相充分接触2 溢流堰为保证气液两相在塔板上形成足够的相际传质表面3 降液管使液体有足够的停留时间二、各类型塔板的结构及其特点：按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。
错流塔板为塔内气、液两相成错流流动,即液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。
逆流塔板亦称穿流板,板上不设降液管，气、液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。
这种塔板结构虽简单，板面利用率也高，但需要较高的气速才能维持板上液层,操作范围较小,分离效率也低，工业上应用较少.常见塔板泡罩塔板 Bubble-cap tray泡罩塔塔板上的主要部件是泡罩。
罩内覆盖着一段很短的升气管，升气管的上口高于罩下沿的小孔或齿缝。
塔下方的气体经升气管进入罩内之后，折向下到达罩与管之间的环形空隙,然后从罩下沿的小孔或齿 缝分散气泡而进入板上的液层。
优点：弹性大、操作稳定可靠。
缺点:结构复杂,成本高，压降大.对于大直径塔，塔板液面落差大,导致塔板操作不均匀。
现状：近二、三十年来已趋于淘汰三、板式塔的工艺设计筛板塔化工设计计算 （1）塔的有效高度 Z已知：实际塔板数 N P ； 塔板间距 H T ；有效塔高：塔体高度=有效高+顶部+底部+其他塔板间距和塔径的经验关系：（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.① 液泛气速pT N H Z ⋅=VVLf C u ρρρ-=2.02020⎪⎭⎫⎝⎛=σC CC ：气体负荷因子,与 HT 、 液体表面张力和两相接触状况有关. 两相流动参数 FLV ：② 选取设计气速 u 选取泛点率： u / u f一般液体， 0.6 ～0。
9-1板式塔
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西北大学化工原理课件
八、塔板类型
评价塔设备性能的指标
① 生产能力大 即：单位塔截面能处理的气液负荷高； ② 塔板效率高 ③ 板压降低，两相流动阻力小 ④ 操作弹性大 即：上、下操作极限通过的气量之比大； ⑤ 满足工业对生产设备的一般要求 结构简单、造价低、安装维修方便等。
15
西北大学化工原理课件
2
hl = β ( h w + how )
由表面张力引起的压降值一般可忽略，故主要由前两项 组成，即：
h f = hd + hl
25
西北大学化工原理课件
5. 筛板的几个操作极限
① 漏液点：漏液点气速 u0´：发生严重漏液时筛孔气速。
u0 稳定系数： k = u ′ 0
⎞ 5.7 × 10 ⎛ u ev = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ σ ⎝ HT − H f ⎠
xn* xn xn-1
指气相或液相经过某板前后的实际组成 变化与经该板的理论组成变化之间的比值， 包括气、液相的莫弗里板效率Emv与EmL。
10
西北大学化工原理课件
例9-1 用一个蒸馏釜和一层实际板组成的精馏塔分离二元理想溶液。组成为0.2的 料液在泡点温度下由塔顶连续加入，系统的相对挥发度α= 2.5。若使塔顶轻组分 的回收率为80%，并要求塔顶产品组成为0.28，试求： ① 塔釜残液组成xW； F xF D xD ② 该层塔板的液相默弗里板效率EmL。 x0 y1 解: ① 由题意，塔顶易挥发组分回收率为：
3. 漏液
当气体孔速u0过小或气体分布不均匀时，使一些筛孔无气体 通过，从而造成液体短路，大量液体由筛孔漏下的操作现象。
工作录像
9
西北大学化工原理课件
六、板效率的表示与应用
西北大学化工原理课件
八、塔板类型
评价塔设备性能的指标
① 生产能力大 即：单位塔截面能处理的气液负荷高； ② 塔板效率高 ③ 板压降低，两相流动阻力小 ④ 操作弹性大 即：上、下操作极限通过的气量之比大； ⑤ 满足工业对生产设备的一般要求 结构简单、造价低、安装维修方便等。
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2
hl = β ( h w + how )
由表面张力引起的压降值一般可忽略，故主要由前两项 组成，即：
h f = hd + hl
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5. 筛板的几个操作极限
① 漏液点：漏液点气速 u0´：发生严重漏液时筛孔气速。
u0 稳定系数： k = u ′ 0
⎞ 5.7 × 10 ⎛ u ev = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ σ ⎝ HT − H f ⎠
xn* xn xn-1
指气相或液相经过某板前后的实际组成 变化与经该板的理论组成变化之间的比值， 包括气、液相的莫弗里板效率Emv与EmL。
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例9-1 用一个蒸馏釜和一层实际板组成的精馏塔分离二元理想溶液。组成为0.2的 料液在泡点温度下由塔顶连续加入，系统的相对挥发度α= 2.5。若使塔顶轻组分 的回收率为80%，并要求塔顶产品组成为0.28，试求： ① 塔釜残液组成xW； F xF D xD ② 该层塔板的液相默弗里板效率EmL。 x0 y1 解: ① 由题意，塔顶易挥发组分回收率为：
3. 漏液
当气体孔速u0过小或气体分布不均匀时，使一些筛孔无气体 通过，从而造成液体短路，大量液体由筛孔漏下的操作现象。
工作录像
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六、板效率的表示与应用
板式塔综述与流体力学性能 ppt课件
其他要求
在通量大，效率高，适应性强前提下，尽量满足流动阻力低，结构简单，
金属耗量少，造价低，易于操作控制等。
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各种指标综合考虑
一般来说，通量，效率和压强降是 互相影响甚至是互相矛盾的。
工业大规模生产：在保持高通量的 前提下，争取效率不过于降低。
精密分离：优先考虑高效率，其次 是通量和压强降。
作气速下，通过筛孔上升的气流可以阻止液体经筛孔向下泄露。
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筛板塔优缺点
优点：
结构简单便于维修 制造容易、成本低，造价为浮阀塔的80%左右
筛板板上塔液面的落设差计小，和气操体作压降精低度要求较高，过去工业上应用较 为生谨产慎能力。大近，年传质来效，率由高 于设计和控制水平的不断提高，可
定，可以适用于较污浊和有悬浮颗粒
的物料。
ppt课件
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筛板塔工作原理
含尘烟气由侧下部进入筒体，气流急
剧向上拐弯，并降低沉速。
较粗的粉尘在惯性力的作用下被甩出，
并与多孔筛板上落下的水滴相碰撞，
被水附带排走。
较细的粉尘随气流上升，通过多孔筛
板时，将筛板上的水层吹起成紊流剧
烈、沸腾状的泡沫层，增加了气体与
35
喷
舌形塔板
射
型
浮舌塔板
塔
板
斜孔塔板
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36
舌形塔板
固定舌形塔板是一种定向喷对式的 塔板
塔板的液流部分与一般有降液管的 板式塔相同。
舌片与板面成一定的角度，按正三 角形排列。
塔板的液体流出口一侧不设溢流堰， 只保留降液管，降液管截面积要比 一般塔板设计得大些。
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化工原理6.7 板式塔
② 气相以水平方向吹入液层，气、液接触时间较长而液沫
夹带较小，故塔板效率较高。
③ 操作弹性大。
④ 结构简单、造价低，安装检修方便。
⑤ 浮阀对材料的抗腐蚀性能要求较高。
脚钩
F-1型
6.7
板式塔
6.7.6.4 导向筛板（林德筛板）
（1）适用范围
适用于真空精馏操作的高效低压降塔板。
（2）评价指标
每块塔板的压降与板效率的比值。
6.7
6.7.1
板式塔
板式塔的结构特点和流体力学特性
6.7.1.1 板式塔的结构及功能
（1）主要构件：
塔体、塔板及气、液体进出口管等。塔体为圆柱形壳体。
（2）塔内流体流动：
塔内液体在重力作用下自上而下流经各层塔板，最后由塔
底排出。
塔内气体在压力差作用下经塔板上的小孔由下而上穿过塔
板上的液层，最后由塔顶排出。
操作范围宽
缺点
适用范围
结构复杂
阻力大
生产能力低
某些要求弹性好的特殊
塔
浮阀板
效率高
操作范围宽
采用不锈钢
浮阀易脱落
分离要求高
负荷变化大
原油常压分馏塔
筛板
效率较高
成本低
安装要求水平易堵
操作范围窄
分离要求高
塔板较多
化工中丙烯塔
舌型塔板
结构简单
生产能力大
操作范围窄
效率较低
分离要求较低的
闪蒸塔
斜孔板
生产能力大
效率高
注意：气体和液体沿塔板的不均匀流动，传质量减少，
效率下降。
6.7
板式塔
6.7.2.3 板式塔的不正常操作
（1）液泛
夹带较小，故塔板效率较高。
③ 操作弹性大。
④ 结构简单、造价低，安装检修方便。
⑤ 浮阀对材料的抗腐蚀性能要求较高。
脚钩
F-1型
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板式塔
6.7.6.4 导向筛板（林德筛板）
（1）适用范围
适用于真空精馏操作的高效低压降塔板。
（2）评价指标
每块塔板的压降与板效率的比值。
6.7
6.7.1
板式塔
板式塔的结构特点和流体力学特性
6.7.1.1 板式塔的结构及功能
（1）主要构件：
塔体、塔板及气、液体进出口管等。塔体为圆柱形壳体。
（2）塔内流体流动：
塔内液体在重力作用下自上而下流经各层塔板，最后由塔
底排出。
塔内气体在压力差作用下经塔板上的小孔由下而上穿过塔
板上的液层，最后由塔顶排出。
操作范围宽
缺点
适用范围
结构复杂
阻力大
生产能力低
某些要求弹性好的特殊
塔
浮阀板
效率高
操作范围宽
采用不锈钢
浮阀易脱落
分离要求高
负荷变化大
原油常压分馏塔
筛板
效率较高
成本低
安装要求水平易堵
操作范围窄
分离要求高
塔板较多
化工中丙烯塔
舌型塔板
结构简单
生产能力大
操作范围窄
效率较低
分离要求较低的
闪蒸塔
斜孔板
生产能力大
效率高
注意：气体和液体沿塔板的不均匀流动，传质量减少，
效率下降。
6.7
板式塔
6.7.2.3 板式塔的不正常操作
（1）液泛
102板式塔.ppt
丝网除沫器
结构：若干层 丝网被夹于上 下格栅之间。 特点：自由体 积大，单位体 积小，使用方 便，除沫效率 高，流体阻力 小。丝网除沫 器不适用于处 理不洁净的气 体。
四、化工生产常用的板式塔
2 1 5 6 1,6-清液 2-降液管 3-降液挡板 4-气液接触区 5-充气液体
1、泡罩塔
4 3
三、不同截面上的载荷分析 ◆ 各种载荷对塔设备的影响 ● 操作压力及试验压力
内压塔，周向及轴向拉应力；
外压塔，周向及轴向压应力。
● 质量载荷
塔设备的重量包括塔体和裙座本身的重量，内件 重量、保温层重量、焊在塔体上的平台扶梯重量、操 作时塔内物料及液压试验时液体重量。
● 风载荷
●地震载荷
●偏心载荷
二、板式塔的分类
根据结构特点不同，分为： 泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、网孔板塔、斜 孔塔、垂直筛板塔和旋流塔等。 根据气、液两相在塔板上分散与接触状态 不同，可分为： 鼓泡型（气相分散型） 喷射型（液相分散型）
鼓泡型板式塔与喷射型板式塔
鼓泡型板式塔 气体通过塔板后以小气泡的形式均匀地分散到 液层中，气体为分散相，液体为连续相。气速 在逐渐增加的过程中，气液两相于鼓泡或泡沫 状态下进行物质交换。 喷射型板式塔 当塔板处于高气速的操作条件下，气体为连续 相，液体为分散相。受气流动能的作用，液体 被喷溅成大量细小的液滴，气液两相在喷射状 态下进行接触，传质面积大为增加。
第二节 板式塔
一、板式塔塔盘的形式及特点 ◆ 板式塔塔盘的形式
泡罩形、浮阀形、筛板形、舌形、浮动喷射形
● 泡罩塔盘
泡罩塔盘 1—升气管；2—泡罩；3—塔盘板
● 浮阀塔盘
塔内件安装PPT课件
➢液 体 从 塔 顶 依 自 身 重 力 经 液 体 分 布 器 喷 淋 到 填 料 上 并 沿 填料表面流下；气体从塔底送入，经气体分布装置（小 直径塔一般不设）分布后与液体呈逆流连续通过填料层 的空隙，在填料表面气液两相密切接触进行传质；当液 体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势；壁 流效应造成气液两相在第填20料页/共层40中页 分布不均，从而使传质
6.填料安装
➢填料分类
✓散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一 般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料；
散装填料根据结构特点，可分为环形填料（拉西环、鲍尔 环、阶梯环）、鞍形填料（弧鞍填料、矩鞍填料）、金属 环矩鞍填料及球形填料等，共轭环填料、海尔环填料、纳
特环填料等
✓规整填料是按一定几何构形排列、整齐堆砌的填料，根据 几何结构可分为格栅填料（格里奇、网孔、蜂窝）、波纹 填料（网波纹、金属板波纹、金属丝网）、脉冲填料等
第16页/共40页
1.板式塔结构与工作原理
➢塔内物料异常现象
✓液沫夹带：液滴随气体进入上层塔板，过量则造成液相在板间返混、 板效率下降，原因是气速过大、板间距小
第17页/共40页
1.板式塔结构与工作原理
➢塔内物料异常现象
✓液泛：夹带液泛、降液管液泛，气液两项流速过大、板间距过小
第18页/共40页
第34页/共40页
6.填料安装
➢填料分类
共轭环
鲍尔环
矩
鞍环
第35页/共40页
6.填料安装
➢常用的填料支承装置有栅板、格栅板、波形板等； 填料支撑结构安装后应平整、牢固，通道孔不得 堵塞；规则排列填料支撑结构安装后的水平度不 得大于2Di / 1000，且不大于4mm
6.填料安装
➢填料分类
✓散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一 般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料；
散装填料根据结构特点，可分为环形填料（拉西环、鲍尔 环、阶梯环）、鞍形填料（弧鞍填料、矩鞍填料）、金属 环矩鞍填料及球形填料等，共轭环填料、海尔环填料、纳
特环填料等
✓规整填料是按一定几何构形排列、整齐堆砌的填料，根据 几何结构可分为格栅填料（格里奇、网孔、蜂窝）、波纹 填料（网波纹、金属板波纹、金属丝网）、脉冲填料等
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1.板式塔结构与工作原理
➢塔内物料异常现象
✓液沫夹带：液滴随气体进入上层塔板，过量则造成液相在板间返混、 板效率下降，原因是气速过大、板间距小
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1.板式塔结构与工作原理
➢塔内物料异常现象
✓液泛：夹带液泛、降液管液泛，气液两项流速过大、板间距过小
第18页/共40页
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6.填料安装
➢填料分类
共轭环
鲍尔环
矩
鞍环
第35页/共40页
6.填料安装
➢常用的填料支承装置有栅板、格栅板、波形板等； 填料支撑结构安装后应平整、牢固，通道孔不得 堵塞；规则排列填料支撑结构安装后的水平度不 得大于2Di / 1000，且不大于4mm
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.
12
不 良 后 果 ： 降 低 板 效 ， 严 重 时 使 板 上 不 能 积 液 ， 是 塔
1． 严 重 漏 液
不 良 的 操 作 现 象 之 一 。
产 生 的 原 因 ： 气 速 过 小 ， 或 气 体 分 布 严 重 不 均 、 液 体
分 布 严 重 不 均 。
2． 过 量 的 液 沫 夹 带
.
39
漏液状态
.
40
3）液沫夹带
现象及处理
现象： 液滴随气体进入上层塔板。
后果：
过量液沫夹带，造成液相在板间的返混，板效率下降
不良后果： （1）降低板效、 （2）将不挥发性物质逐板送至塔顶造成产品污染， （3）严重时造成液泛。
产生的原因：气体输送夹带 飞溅夹带
.
有溢流塔板
13
5、 板上液体的返混 6、 气体通过塔板的压降
7．液体在降液管内的停留时间
3~5s
.
有溢流塔板
14
三、 塔径和塔高的估算
D 4VG
u
ZNe HT
.
15
四、塔板负荷性能图
V
正常操作区
操作弹性=气量上限/气量下限 操作弹性要求大于 2～3
过量液沫夹带线
.
16
1）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 • 液泛线（线2） • 液相负荷上限线（线3） • 漏液线（气体流量下限线，线4） • 液相负荷下限线（线5 • 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
u(0.6~0.8)uF
气速上限为泛点气 速，用uF 表示，由经 验式计算或图查取。
HT与塔径之间的关系如表1所示：
表1 板间距参考数值 塔径D(m) 0.3～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0 2.0～4.0 4.0～6.0
板间距HT(mm) 200～350 250～400 250～600 300～600 400～800
板式塔的知识培 训
苯加氢焦油加工厂--装备科
.
1
§1.1 板式塔
一、板式塔类型、结构及特点 二、塔板的流体力学性能 三、 塔径和塔高的估算 四、塔板负荷性能图 五、塔板设计要点
.
2
第一章 气-液传质设备 塔设备填 板料 式塔 塔
一、板式塔类型、结构及特点：
平顶型 溢流堰
受液区
开孔区 .
降 有溢流塔板 液 管
低，故生产能力较小。
.
6
§1.1 板式塔
泡罩型
筛孔型
浮
阀
型
其
它
型
：
特点：结构简单、造价低、压降小、生产能 力大、操作弹性可达2~3、
.
7
§1.1 板式塔
泡罩型
筛孔型
浮
阀
型
其
它
型
：
特点：结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、 生产能力大。
.
8
.
9
泡罩型
筛孔型
浮
阀
型
其
它
型
：
§10.1 板式塔
能力大
低
斜孔板 生产能力大,效 操作范围比浮阀塔和 分离要求高，生产能力大
率高
泡罩塔窄
.
32
八、板式塔的流体力学` 性质
1、塔板上气液两相的接触状态
图片
1）鼓泡接触状态
两相接触面积为气泡表面
.
33
传质表面面积很大的液膜
2）泡沫接触状态
.
34
两相传质面积是液滴的外表面
3）喷射接触状态
.
35
2、气体通过塔板的压降
.
10
§1.1 板式塔
鼓 泡 接 触 状 态
气液接触方式有三种：泡 沫 接 触 状 态
喷 雾 接 触 状 态
气 液 两 相 在 设 备 中 要 有 良 好 的 接 触 ： 接 触 充 分 ， 接 触 面 要 大 ， 相 界 面 不 断 更 新
.
11
二、塔板的流体力学性能
1．严重漏液 2．过量的液沫夹带 3．液泛 4．塔板上的液面落差 5．塔板上液体的返混 6．气体通过塔板的压降 7．液体停留时间
塔板压降 压降增大
干板压降 液层阻力 接触时间↑
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
板效率↑
板数↓
设备费↓
塔釜温度↑
能耗↑
操作费↑
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。
.
36
九、板式塔的操作特性
1、塔板上的异常操作现象
漏液
两相在塔板上的接触时间↓
.
20
.
21
.
22
六、塔板类型 a）泡罩塔板
.
23
.
24
.
25
b）筛孔塔板
.
26
c）浮阀塔板
.
27
.
28
d）舌型塔板
.
29
e）斜孔塔板
.
30
七、塔板的比较 一）、塔板性能比较
塔板类型
相对生产 能力
相 对板效 率
操作范围 压强 降
结构
成本
泡罩板
1.0
1.0
10～100 高 复杂 1.0
筛板
1.2～1.4 1.1
35～100 低 简单 0.4～0.5
浮阀板
1.2～1.3 1.1～1.2 10～100 中
一般 0.7～0.8
舌型塔板 1.3～1.5
01.1
50～100
低
最简单 0.5~0.6
斜孔板
1.5～1.8 1.1
30～100 低 简单
0.5
.
31
二、各种塔板的优点及适用范围
比较
板效率↓
原因：
气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀
控制：漏液量不大于液体流量的10%。
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
.
37
2、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
严重 气流的不均匀分布
与塔板结构、塔径、流量有关。
漏液
板效率下降
.
38
漏液状态
塔板类型 优 点
缺
点
适用范围
泡罩板
较成熟，操 作范围
结 构 复 杂 ， 阻 力 大 ， 某些要求弹性好
生产能力低
的特殊塔
浮阀板
效率高，操 作范围宽
采用不锈钢，浮阀 分离要求高,负荷变化大;原
易脱落
油常压分馏塔
筛板
效率较高， 成本低
安装要求水平,易堵,操 分离要求高,塔板较多;化
作范围窄
工中丙烯塔
舌型板 结构简单, 生 产 操作范围窄，效率较 分离要求较低的闪蒸塔
寸塔板上正常操作区。
.
17
安定区
五、塔板设计要点
设计内容：板型：筛板、浮阀等
受液盘
板上液流型式：单流、双流等
板间距 HT 塔径 D
板上结构：开孔情况、溢流装置结构 设计方法：
单流型
根据经验选定一些结构参数设计其他参数校核各项流体力学性能画负荷性能图
若流体力学性能不好，则调整相应结构参数
.
18
.
19
溢 流 装 置降 溢液 流管 堰
平 顶 堰 齿 形 堰
3
§1.1 板式塔
单流型
液
流
形
式
多流 型 U型 流
阶梯 型流
受液盘
单流型
受液盘双流型 受液盘Fra bibliotekU 流型
.
阶梯型流 4
§1.1 板式塔
。
双流型塔板
.
5
§1.1 板式塔
有溢流塔板又分为：
泡罩型
筛孔型
浮
阀
型
其
它
型
：
优点：弹性大、操作稳定可靠。 缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速