板式塔流体力学
板式塔流体力学性质
化工基础实验报告实验名称板式塔流体力学实验班级化21 姓名张腾学号2012011864 成绩实验时间2014.5 同组成员张煜林一、实验目的1、观察塔板上气、液两相流动时的特性。
2、测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系,测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系。
3、研究板式塔负荷性能图的影响因素，做出筛孔塔板的负荷性能图。
二、实验原理当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。
当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相符合均过大时，还会产生液泛这种不正常的操作状态。
塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。
当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验测定。
三、实验装置与流程1、塔主体是用有机玻璃制成的，分段用法兰连接。
2、风源：罗茨鼓风机，D22 / 5型；风压：3500mm H2O；风量5m3/min。
3、气液流量测量用转子流量计：LZB-50，气体流量16～160m3/h。
LZB-25，液体体积流量100～1000 L/h4、U型管压差计：指示液为水，测量范围0～700 mm H2O实验装置图如下：1－水箱；2－泵；3－液体流量计；4－气体流量计；5－压差计；6－板式塔四、实验步骤及注意事项1、熟悉实验装置流程，了解各部分作用。
2、在启动气路前，要检查罗茨鼓风机旁路阀是否开启，转子流量计阀门是否关闭，以免损坏设备。
3、测量干板阻力降与气速关系。
4、启动水泵。
启动前要检查水泵内是否充满水，转动泵的联轴节是否灵活，关闭泵的出口阀门。
5、在一定的喷淋密度下，测定塔板的压降、漏液量和雾沫夹带与空塔速度的关系。
6、改变喷淋密度，重复5的内容。
7、实验结束，先关水，后关气。
五、实验原始数据表格1、设备参数塔内径D＝2000mm；堰长l w=130mm；堰高ℎw=30mm；堰宽w d=27mm；孔径d0=8mm；孔数n=36；t=20mm；开孔率φ=12.6%2、原始数据记录表1、干板压降2、不同喷淋密度下的操作状态六、数据处理1、对原始数据表格中的数据进行换算塔半径r=0.1m，则塔截面积A = 0.0314m2；空塔气速=流量÷截面积÷3600；压降(pa)＝ρgh＝压降(mmH2O)×9.8×1000÷1000=压降(mmH2O)×9.8；漏液量（ml/s）=夹带量/时间；夹带量（ml/s）=夹带量/时间；换算后的数据列表如下：干板气速-压降关系2、干板及各种喷淋密度下压力降与空塔速度的关系曲线（1）空塔压降与气速的关系：对压降与气速取对数做双对数图如下：拟合出的直线斜率为1.43，与理论值2相差较大，原因暂时还不是很清楚，可能是由于塔设备相对于直管路的不理想程度比较大，也有可能是某些参数的错误，但这样大的差距必然有其内在的原因，目前还不能从根本上得出具体的结论。
板式塔的实验报告
实验名称：板式塔流体力学性能测定学生姓名：[你的姓名]学号：[你的学号]指导教师：[指导教师姓名]生助教：[生助教姓名]实验日期：[实验日期]交报告日期：[交报告日期]一、实验目的1. 了解板式塔的结构和工作原理。
2. 掌握板式塔的流体力学性能测定方法。
3. 分析不同操作条件下板式塔的流体力学性能。
4. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理板式塔是一种常用的分离设备，广泛应用于化工、石油、食品等行业。
板式塔的工作原理是利用气液两相在塔板上的接触、传质和分离作用，实现物质的分离。
本实验通过测定板式塔的流体力学性能，包括塔板压降、液相流量、气相流量等参数，分析不同操作条件下板式塔的流体力学性能。
三、实验装置与仪器1. 实验装置：板式塔、进料泵、流量计、压力计、温度计、流量调节阀、冷却水系统等。
2. 实验仪器：秒表、卷尺、计算器、数据采集器等。
四、实验步骤1. 搭建实验装置，检查各连接部分是否严密。
2. 将进料泵、流量计、压力计、温度计等仪器与板式塔连接。
3. 开启冷却水系统，保持实验温度稳定。
4. 调节进料泵，控制进料流量。
5. 测量塔板压降、液相流量、气相流量等参数。
6. 改变操作条件（如进料流量、塔板间距等），重复步骤5，记录实验数据。
7. 对实验数据进行处理和分析。
五、实验结果与分析1. 塔板压降：塔板压降是衡量板式塔流体力学性能的重要指标。
实验结果表明，塔板压降随液相流量和气相流量的增加而增加，这与流体力学原理相符。
2. 液相流量：液相流量是影响板式塔分离效果的重要因素。
实验结果表明，液相流量与塔板压降呈正相关关系，即液相流量越大，塔板压降越大。
3. 气相流量：气相流量对板式塔的分离效果也有较大影响。
实验结果表明，气相流量与塔板压降呈正相关关系，即气相流量越大，塔板压降越大。
4. 操作条件对流体力学性能的影响：实验结果表明，改变进料流量和塔板间距对板式塔的流体力学性能有显著影响。
增大进料流量和塔板间距，塔板压降增大，分离效果降低。
板式塔的流体力学性能介绍
板式塔的流体力学性能介绍★评价塔设备性能的主要指标生产能力塔板效率操作弹性塔板压强降★板式塔的流体力学性能塔板压强液泛雾沫夹带漏液液面落差一、塔板压降也就是气体通过塔板时的阻力损失。
包括：干板阻力：由板上各部件所造成的局部阻力板上充气液层的静压强板上液体的表面张力（摩擦阻力）∙塔板压降对板式塔操作特性的影响∙影响塔底操作压强：塔板压降↑若为吸收操作，则要求送气压强↑ ；若为精馏操作，则要求釜底压强↑ ；若为真空精馏操作，则同样要求釜底压强↑ →导致实际操作不能在真空下进行。
∙影响板效率：∙干板压降↑ → 气体流动不畅↑ 气液接触时间↑ → 板效率↑∙板上充气液层静压↑（即板上液层厚度↑）→ 气液传质时间↑→板效率↑总而言之，要综合考虑，原则：在保证较高板效率的前提下，力求减小塔板压强，以降低能耗，改善塔的操作性能。
二、液泛正常操作时，降液管中有一足够的液体高度，以克服两板间由气体压差造成的压降使液体能够自上而下流动。
∙但若气相的流量↑→塔板压降↑→降液管内液体流动不畅→管内液体积累；∙若液相的流量↑→降液管内截面不能满足该液体顺利流过→管内液体积累；从而必然使降液管内液体不断增高→最终使整个板间充满液体→塔操作被严重破坏。
这种现象即为液泛（淹塔）。
一般，气速↑→有利于形成湍动的泡沫层→传质速率↑。
但显然不能超过液泛时的气速。
因此，液泛时的气速应为塔操作的极限速度。
此外，板间距↑→可提高液泛速度。
三、雾沫夹带∙当气速↑，使塔板处于泡沫状态或喷射状态时→液体被吹塔板，该现象称为雾沫夹带。
∙雾沫夹带造成的影响：液相在塔板间返混→塔板效率↓∙因此，应限制雾沫夹带。
eV<0.1kg(液)/kg(气)∙影响雾沫夹带量的因素：空塔气速↑塔板间距↓雾沫夹带量↑四、漏液∙在正常操作的塔板上，液体横向流过塔板，然后通过降液管流下。
∙但若气体通过塔板的速度↓ → 上升气体通过孔道的动压不足以克服板上液体的重力→液体从塔板上的开孔处往下漏，称漏液。
板式塔流体力学事故
板式塔流体力学事故（实用版）目录1.板式塔的概述2.板式塔的流体力学原理3.板式塔的常见事故及其原因4.板式塔事故的预防和处理措施正文【板式塔的概述】板式塔是一种常用的塔式设备，广泛应用于化工、石油、制药等行业。
其主要功能是通过塔内液体和气体的接触，实现物质的分离、吸收或反应等过程。
板式塔通常由塔体、塔板、进出口、支撑结构等部分组成，其中塔板是核心部件，起到增大气液接触面积、提高传质效果的作用。
【板式塔的流体力学原理】板式塔的流体力学原理主要涉及两个方面：一是气体在塔内的流动状态，二是液体在塔内的分布和流动。
在塔内，气体自下而上流动，通过塔板时，会形成气泡并扩大接触面积，从而促进物质的传递。
液体则在塔内自上而下流动，与气体进行逆流接触，以提高吸收或反应效果。
板式塔的设计需要充分考虑流体的动力学特性，以实现高效的物质传递。
【板式塔的常见事故及其原因】板式塔在运行过程中可能会发生一些流体力学事故，如气泡夹带、压降过大、泛液等。
这些事故的原因多种多样，包括：1.气泡夹带：气泡在塔内夹带液体，导致塔顶液体泡沫过多，影响塔内分离效果。
原因可能包括气速过快、液体黏度过高、塔板设计不合理等。
2.压降过大：塔内气体流动阻力过大，导致压力降过高，影响气体流动和物质传递。
原因可能包括塔板结构不合理、气体流速过快、管道阻力过大等。
3.泛液：塔内液体超过设计高度，从塔顶溢出。
原因可能包括进液量过大、塔内液体分布不均、塔板堵塞等。
【板式塔事故的预防和处理措施】为预防和处理板式塔的流体力学事故，可以采取以下措施：1.合理设计塔板结构，提高气液分布均匀性，降低气泡夹带和泛液的风险。
2.控制进液量和进气量，避免过大的流速导致压降过大和气泡夹带。
3.定期对塔内进行清洗和维护，确保塔板畅通，避免塔内液体分布不均和泛液现象。
4.安装监测设备，实时监测塔内压力、流量等参数，以便及时发现并处理异常情况。
总之，板式塔作为一种重要的化工设备，其流体力学事故的预防和处理至关重要。
板式塔流体力学实验
6.再进一步关小气阀 再进一步关小气阀 当气速大大小于设计气速时，泡沫层明显减少， 当气速大大小于设计气速时，泡沫层明显减少， 因为鼓泡少， 液两相接触面积大大减少， 因为鼓泡少，气、液两相接触面积大大减少， 显然，这是各类型塔不正常运行状态。 显然，这是各类型塔不正常运行状态。 7.再慢慢关小气阀 再慢慢关小气阀 可以看见塔板上既不鼓泡、 可以看见塔板上既不鼓泡、液体也不下漏的现 若再关小气阀， 象。若再关小气阀，则可看见液体从塔板上漏 这就是塔板的漏液点。 出，这就是塔板的漏液点。
够大时，塔板上的液体会有一部分从筛孔漏下， 够大时，塔板上的液体会有一部分从筛孔漏下， 这样就会降低塔板的传质效率。 这样就会降低塔板的传质效率。因此一般要求 塔板应在不漏液的情况下操作。所谓“漏液点” 塔板应在不漏液的情况下操作。所谓“漏液点” 是指刚使液体不从塔板上泄漏时的气速。 是指刚使液体不从塔板上泄漏时的气速。 液泛点 当气速大到一定程度， 当气速大到一定程度，液体就不再从 降液管下流，而是从下塔板上升， 降液管下流，而是从下塔板上升，这就是板式 塔的液泛。液泛速度也就是达到液泛时的气速。 塔的液泛。液泛速度也就是达到液泛时的气速。
实验九
板式塔流体力学实验
教师： 教师：张晓艳
一、实验目的
1.观察板式塔各类型塔板的结构， 1.观察板式塔各类型塔板的结构，比较各塔板 观察板式塔各类型塔板的结构 上的气液接触状况。 上的气液接触状况。 2.实验研究板式塔的极限操作状态， 2.实验研究板式塔的极限操作状态，确定各塔 实验研究板式塔的极限操作状态 板的漏液点和液泛点。 板的漏液点和液泛点。
三、实验装置
4
5 6 7 8 3 2 1
图 9-4 塔板流体力学演示实验 1－增压水泵，2－调节阀，3－转子流量计，4－有降液管筛孔板，5－ 浮阀塔板，6－泡罩塔板，7－无降液管筛孔板，8－风机。
实验5板式塔的流体力学性能的测定
板式塔的流体力学性能的测定一、实验名称：板式塔的流体力学性能的测定二、实验目的：1、对板式塔的结构、普通筛板、导向筛板有一个初步认识；2、对塔板上流体流动状态有初步认识；3、测定塔板的流体力学性能，包括塔的干板压降、湿板压降、漏液点、雾沫夹带点等。
4、观察流体在塔板上的流动状态。
三、实验原理与流程：实验流程见图1，来自储槽的水经过转子流量计自塔顶送入塔顶，由鼓风机送来的气体，经孔板流量计送入塔的底部。
塔内共装有三层塔板，从下至上分别是气体分布板、实验塔板、雾沫补集板。
实验塔板采用U型压差计测定其压降，漏液和夹带量采用体积测量法。
通过风机闸阀和玻璃转子流量计调节气体流量和液体流量，测定不同状态下塔板的流体力学参数，观察塔板上液体流动状况。
图1 实验装置流程图四、实验步骤：1、测定干板压降将液封管内冲满水，启动风机，根据孔板流量计连接的压差计调节气体流量大小，测定塔的干板压降，气体流量由小至大调节。
由《化工原理》查询孔流系数，并计算气体流量。
测定的压降值与筛板塔干板压降计算公式进行验证，并计算误差。
干板压降经验式：()22000.051()1vd Lw h C γϕγ=- ϕ-----开孔率；v γ-----气相密度；L γ-----液相密度；d h -----干板压降，米液柱； 0C -----筛孔孔流系数；0w -----筛孔气速；（单位如不说明均为国际单位制）2、测定湿板压降和夹带、漏液调节气体流量为一定值，打开转子流量计。
固定液体流量，将气体流量由小至大调节，每次增加200Pa ，至到2000Pa 。
每个测量点稳定30秒，读取压降，由体积法测量一定时间的漏液量和夹带量。
计算每个点的漏液率和夹带率，寻找漏液点和夹带点，并计算出对应的孔气速，确定正常操作范围。
3.观察塔板上气液接触状态随着气速的增大，塔板之上的气液接触状态由鼓泡状态，变为泡沫状态，最终达到喷射状态。
塔板之上的清液层逐渐消失，泡沫层逐渐升高，甚至达到液泛状态。
板式塔流体力学性能测定-实验报告
化学实验教学中心
实验报告
化学测量与计算实验Ⅱ实验名称：板式塔流体力学性能测定实验报告
学生姓名：学号：
院（系）：年级：级班
指导教师：研究生助教：
实验日期： 2017.05.25 交报告日期： 2017.06.01
图1 筛孔塔板干板压头降Δh d 与筛孔速度u a 之间的关系图2 板式塔的Δh 与空塔速度的关系曲线
塔板上形成稳定液层后，塔板上气液两相的接触和混和状态，也将随着气速的改变而发生变化。
当气速较较小时，气体以鼓泡方式通过液层。
随着气速增大，鼓泡层逐渐转化为泡沫层，并在液面上形成的雾沫层也将随之增大。
对传质效率有着重要作用的因素是充气液层的高度及其结构。
充气液层的结构通常用其平均密度大小来表示。
如果充气液层的气体质量相对于液体质量可略而不计，则
h fρf= h1ρl(4)
调节阀和孔板流量计进入塔底。
通过塔板的尾气由塔顶排出。
气体通过塔板的压力降由压差计显示。
图3 筛板塔
1.塔体；
2.筛孔塔板；
3.漏液排放口；
4.温度计；
5.溢流装置
图4 板式塔流动特性实验装置流程
空气源；2.放空阀；3.消声器；4.孔板流量计；5.U型水柱压差计；6. U型汞柱压差计；
7.板式塔；转子流量计；9. U型水柱塔压差计；10.高位槽；11.排水管。
北京化工大学实验报告——板式塔的流体力学性能的测定
实验五板式塔的流体力学性能的测定一、实验名称：板式塔的流体力学性能的测定二、实验目的：1、对板式塔的结构、普通筛板、导向筛板有一个初步认识；2、对塔板上流体流动状态有初步认识；3、测定塔板的流体力学性能，包括塔的干板压降、湿板压降、漏液点、雾沫夹带点等。
4、观察流体在塔板上的流动状态。
三、实验原理与流程：实验流程见图1，来自储槽的水经过转子流量计自塔顶送入塔顶，由鼓风机送来的气体，经孔板流量计送入塔的底部。
塔内共装有三层塔板，从下至上分别是气体分布板、实验塔板、雾沫补集板。
实验塔板采用U型压差计测定其压降，漏液和夹带量采用质量测量法。
通过风机闸阀和玻璃转子流量计调节气体流量和液体流量，测定不同状态下塔板的流体力学参数，观察塔板上液体流动状况。
图1 实验装置流程图四、实验步骤：1、测定干板压降将液封管内冲满水，启动风机，根据孔板流量计连接的压差计调节气体流量大小，测定塔的干板压降，气体流量由小至大调节。
孔板流量计计算公式：0v q C A =由《化工原理》查询孔流系数，并计算气体流量。
测定的压降值与筛板塔干板压降计算公式进行验证，并计算误差。
干板压降经验式：()220'00.051()1vd Lw h C ρϕρ=- ϕ-----开孔率；v ρ-----气相密度；L ρ-----液相密度；d h -----干板压降，米液柱；'0C -----筛孔孔流系数；0w -----筛孔气速；（单位如不说明均为国际单位制）2、测定湿板压降和夹带、漏液调节气体流量为一定值，打开转子流量计。
固定液体流量，将气体流量由小至大调节，每次增加200Pa ，至到2000Pa 。
每个测量点稳定30秒，读取压降，由质量法测量一定时间的漏液量和夹带量。
计算每个点的漏液率和夹带率，寻找漏液点和夹带点，并计算出对应的孔气速，确定正常操作范围。
3.观察塔板上气液接触状态随着气速的增大，塔板之上的气液接触状态由鼓泡状态，变为泡沫状态，最终达到喷射状态。
板式塔流体力学实验报告
板式塔流体力学实验报告引言本实验旨在研究板式塔的流体力学特性。
板式塔是一种常用于化工领域的设备，用于分离液体混合物中的组分。
通过实验观察和数据分析，我们可以了解板式塔的流体流动行为，从而优化塔的设计和操作参数，提高分离效率。
实验装置和方法实验中使用的板式塔装置由一根垂直立管和多层水平放置的板组成。
我们通过向塔底注入液体混合物，控制流量和温度，观察在不同操作条件下的塔内流体流动情况。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 流体流动模式在不同操作条件下，板式塔内流体的流动模式会发生变化。
当流速较低时，流体呈现层流状态，流线整齐有序；而当流速增加时，流体会变为湍流状态，流线杂乱无序。
这对于塔内物质传递和分离过程有着重要影响。
2. 流体分布在塔内的不同位置，流体的浓度和温度分布不均匀。
通常情况下，塔底的浓度较高，而塔顶的浓度较低。
这是由于塔内的物质传递和分离过程导致的。
3. 塔板效率塔板效率是评价板式塔分离效果的重要指标。
通过实验观察和数据分析，我们可以计算出塔板效率，并比较不同操作条件下的效率差异。
从实验结果可以看出，塔板效率随着流速的增加而提高，但也存在一个最佳操作点，超过此点后效率会下降。
结论本实验通过观察和数据分析，深入了解了板式塔的流体力学特性。
我们发现流体流动模式、流体分布和塔板效率对于塔的设计和操作至关重要。
在实际应用中，我们可以根据不同的分离要求和操作条件，优化塔的结构和操作参数，以提高分离效率。
通过本实验，我对板式塔的流体力学特性有了更深入的了解。
我将继续深入研究和探索，在化工领域的实际应用中发挥作用，为工业生产提供技术支持和解决方案。
化工原理_36特殊精馏_板式塔的流体力学性能
塔板上的液面 落差示意图
一、板式塔的流体力学性能
分析 △
～
气液分布 均匀程度
～
泡罩塔板 浮阀塔板 筛孔塔板 塔径
塔板效率
△大 △中
与塔板的 结构有关
△
与塔径、液 体流量有关
△小
流量
～△ ～△
二、板式塔的操作特性
1.塔板上的异常操作现象 （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。
2. 塔板压降 气体通过塔板需克服一定的阻力塔板压降。 干板阻力 板上各部件所造成的局部阻力。 塔板 充气液层阻力 阻力 板上充气液层的静压力形成的阻力。 表面张力阻力 液体表面张力形成的阻力。 塔板压降=干板压降+充气液层压降+表面张力压降
一、板式塔的流体力学性能
分析 塔板压降 塔板压降
～ ～
气液接 触时间 塔釜温度 气体阻力
～
塔板效率
～ 能量消耗
对热敏性物系的分离，应采用较低的塔板压降。
一、板式塔的流体力学性能
3. 液面落差 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
学 习 指 导
板式塔 塔板的主要类型 板式塔的流体力学性能 板式塔的操作特性 塔板效率
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和操作特性
实验八、板式塔流体力学性能测定
实验八、板式塔流体力学性能测定一、实验目的1．观察塔板上气、液两相流动状况。
2．测定气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系、雾沫夹带率与空塔气速的关系、泄漏率和空塔气速的关系。
3．研究板式塔负荷性能图的影响因素并做出筛板塔的负荷性能图。
二、实验原理板式塔为逐级接触的气～液传质设备，当液体从上层塔板经溢流管流经塔板与气体形成错流通过塔板，由于塔板上装有一定高度的堰，使塔板上保持一定的液层，然后越过堰从降液管流到下层塔板。
气体从下层塔板经筛孔或浮阀、泡罩齿缝等，上升穿过液层进行气液两相接触，然后与液体分开继续上升到上一层塔板。
塔板传质的好坏很大程度取决于塔板上的流体力学状况。
1．塔板上的气液两相接触状况及不正常的流动现象。
（1）气液两相在塔板上接触的三种状态：1）当气体的速度较低时，气液两相呈鼓泡接触状态。
塔板上存在明显的清液层，气体以气泡形态分散在清液层中间，气液两相在气泡表面进行传质。
2）当气体速度较高时，气液两相呈泡沫接触状态，此时塔板上清液层明显变薄，只有在塔板表面处才能看到清液，清液层随气速增加而减少，塔板上存在大量泡沫，液体主要以不断更新的液膜形态存在于十分密集的泡沫之间，气液两相以液膜表面进行传质。
3）当气体速度很高时，气液两相呈喷射接触状态，液体以不断更新的液滴形态分散在气相中间，气液两相以液滴表面进行传质。
（2）塔板上不正常的流动现象1）漏液当上升的气体速度很低时，气体通过塔板升气孔的动压不足阻止塔板上液层的重力，液体将从塔板的开孔处往下漏而出现漏液现象。
2）雾沫夹带当上升的气体穿过塔板液层时，将板上的液滴挟裹到上一层塔板引起浓度返混的现象称为雾沫夹带。
3）液泛当塔板上液体量很大，上升气体速度很高，塔板压降很大时，液体不能顺利地从降液管流下，于是液体在塔板上不断积累，液层不断上升，使塔内整个塔板间都充满积液的现象称为液泛。
2．流体力学性能测定（1）压降在塔板的上面和下面气液分离空间中各设置一个测压口，分别连在U型压差计的两端，可以测定气体通过塔板的压降。
实验八、板式塔流体力学性能测定【最新】
实验八、板式塔流体力学性能测定一、实验目的1．观察塔板上气、液两相流动状况。
2．测定气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系、雾沫夹带率与空塔气速的关系、泄漏率和空塔气速的关系。
3．研究板式塔负荷性能图的影响因素并做出筛板塔的负荷性能图。
二、实验原理板式塔为逐级接触的气～液传质设备，当液体从上层塔板经溢流管流经塔板与气体形成错流通过塔板，由于塔板上装有一定高度的堰，使塔板上保持一定的液层，然后越过堰从降液管流到下层塔板。
气体从下层塔板经筛孔或浮阀、泡罩齿缝等，上升穿过液层进行气液两相接触，然后与液体分开继续上升到上一层塔板。
塔板传质的好坏很大程度取决于塔板上的流体力学状况。
1．塔板上的气液两相接触状况及不正常的流动现象。
（1）气液两相在塔板上接触的三种状态：1）当气体的速度较低时，气液两相呈鼓泡接触状态。
塔板上存在明显的清液层，气体以气泡形态分散在清液层中间，气液两相在气泡表面进行传质。
2）当气体速度较高时，气液两相呈泡沫接触状态，此时塔板上清液层明显变薄，只有在塔板表面处才能看到清液，清液层随气速增加而减少，塔板上存在大量泡沫，液体主要以不断更新的液膜形态存在于十分密集的泡沫之间，气液两相以液膜表面进行传质。
3）当气体速度很高时，气液两相呈喷射接触状态，液体以不断更新的液滴形态分散在气相中间，气液两相以液滴表面进行传质。
（2）塔板上不正常的流动现象1）漏液当上升的气体速度很低时，气体通过塔板升气孔的动压不足阻止塔板上液层的重力，液体将从塔板的开孔处往下漏而出现漏液现象。
2）雾沫夹带当上升的气体穿过塔板液层时，将板上的液滴挟裹到上一层塔板引起浓度返混的现象称为雾沫夹带。
3）液泛当塔板上液体量很大，上升气体速度很高，塔板压降很大时，液体不能顺利地从降液管流下，于是液体在塔板上不断积累，液层不断上升，使塔内整个塔板间都充满积液的现象称为液泛。
2．流体力学性能测定（1）压降在塔板的上面和下面气液分离空间中各设置一个测压口，分别连在U型压差计的两端，可以测定气体通过塔板的压降。
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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11
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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22
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。
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20
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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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
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
化工原理板 式 塔 的流体力学性能
1 2
5 3
4
0
Ls (m3/h)
负荷性能图对检验塔的设 计是否合理、了解塔的操作 状况以及改进塔板操作性能 都具有一定的指导意义。
4.1
五条线
1漏液线
3 液相负荷 下限线
5 液泛线
2雾沫夹带线
负荷能图
4 液相负荷 上限线
Vs (m3/h)
2 5
3 正常操作范围
4
1
0
Ls (m3/h)
Vs (m3/h)
塔板上气液两相的接触状态
板
式
塔板压降
漏液
塔
的
流
塔板上的不正常操作现象
体
雾沫夹带
力
学 性
液泛
能
五条线
负荷性能图
操作弹性
思考与预习
如何定量绘制负荷性能图中的五条线？
CD泡BA喷蜂沫鼓射窝状泡状状态状态态态
2
塔板压降
塔板压降是影响板式塔操作特性的重要因素。
定
气体进、出一块塔板
泡沫
义
（包括液层）的压强降。
hf
塔
塔板的干板阻力
板
的
板上充气液层的静压力
总
压 降
液体的表面张力
h0 HT
how hl
有效长度
气液两相的接触 时间随之延长
板效率升高
设备费降低
塔板压降增大
塔釜温度升高 能耗增加 操作费增大
雾
沫
过量雾沫夹带
的
造成液相返混
生
成
3.3 液 泛（Dumping of liquid）
定义
若气、液两相中之一流量增大，使流 体在降液管中积累，最终导致两板间 液体相连，产生积液并依次上升，称 为液泛，亦称淹塔。
板式塔流体力学事故
板式塔流体力学事故
板式塔流体力学事故是指在板式塔的操作或运行过程中发生的与流体力学相关的意外事件。
板式塔是一种用于气体或液体分离和净化的设备，常用于化工、石油、制药等工业领域。
以下是一些可能导致板式塔流体力学事故的原因：
1. 过载：板式塔在设计时需要考虑到操作压力和温度的范围，一旦超过设计限制，就可能导致流体力学事故。
2. 操作失误：操作人员在操作过程中疏忽或错误，例如打开或关闭错误的阀门，调节不当的流量等，这可能导致流体压力超出控制范围，引发事故。
3. 设备故障：板式塔的设备，如泵、阀门、仪表等，如发生故障或失灵，可能导致流体无法正常流动或压力控制失效，从而引发事故。
4. 设计缺陷：板式塔在设计和制造过程中可能存在缺陷，例如过小的流道、不合理的泵与泵管配对，不足的支撑结构等可能导致塔内流体不正常流动，从而引发事故。
板式塔流体力学事故可能导致的后果包括：
1. 泄漏和溢出：如果板式塔内的流体压力超出容器的承载能力，会导致泄漏和溢出，造成环境污染和物质损失。
2. 爆炸和火灾：如果泄漏的流体遇到可燃物质，可能发生爆炸和火灾，造成人员伤亡和设备损坏。
3. 压力冲击：当流体压力突然变化时，可能引发压力冲击，导致设备破裂或变形，甚至崩溃。
为了防止板式塔流体力学事故的发生，必须严格按照设计规范和操作要求进行操作和维护。
此外，定期检查和维修设备，培训操作人员，加强安全管理措施也是预防事故的关键措施。
板式塔流体力学事故
板式塔流体力学事故摘要：1.引言2.板式塔的概述3.板式塔的流体力学事故分类4.板式塔流体力学事故的原因分析5.板式塔流体力学事故的预防和处理措施6.结论正文：【引言】在化工行业中，板式塔作为一种重要的设备，被广泛应用于各种生产过程中。
然而，由于板式塔的结构和操作特点，容易发生流体力学事故，给生产带来安全隐患和经济损失。
本文将对板式塔的流体力学事故进行分析，探讨事故原因和预防处理措施。
【板式塔的概述】板式塔是一种常用的气液接触设备，主要用于实现物质的传递和反应。
它由塔体、塔板、进出口等部分组成，通过流体在塔内的流动和分布，实现气液间的质量传递和反应。
板式塔在化工、石油、轻工等行业具有广泛的应用。
【板式塔的流体力学事故分类】板式塔的流体力学事故主要包括以下几类：1.泛液：指液体在塔内产生泡沫，导致液位上升，甚至溢出。
2.淹塔：由于进口流量过大或出口堵塞等原因，导致塔内液位急剧上升，甚至淹没塔顶。
3.气泡夹带：在塔内，气泡携带液体上升，导致塔顶液体泡沫过多，影响产品质量。
4.塔底积液：塔底液体不能及时排出，导致积液，影响塔内传质效果。
【板式塔流体力学事故的原因分析】1.设计不合理：塔体结构、塔板布置、进出口设置等方面设计不合理，容易导致流体力学事故。
2.操作不当：进口流量、出口压力等操作参数控制不当，容易引发事故。
3.设备故障：塔内设备故障，如填料堵塞、泵故障等，可能导致流体力学事故。
4.塔内液相和气相的流速、密度、黏度等物理性质变化：当这些性质发生突然变化时，容易导致流体力学事故。
【板式塔流体力学事故的预防和处理措施】1.合理设计：优化塔体结构、塔板布置、进出口设置等方面，降低流体力学事故的发生风险。
2.规范操作：控制好进口流量、出口压力等操作参数，避免操作不当导致的事故。
3.定期检修：对塔内设备进行定期检修，及时发现并排除故障，减少事故发生的可能性。
4.在线监测：对塔内液相和气相的流速、密度、黏度等物理性质进行在线监测，及时发现异常并采取措施。
板式塔流体力学事故
板式塔流体力学事故摘要：1.引言2.板式塔的概述3.板式塔流体力学事故的类型4.板式塔流体力学事故的原因5.板式塔流体力学事故的预防和处理方法6.结论正文：【引言】在化工行业中，板式塔作为一种重要的设备，被广泛应用于各种生产过程中。
然而，由于流体力学原理的作用，板式塔可能会发生一些事故，给生产带来安全隐患。
本文将对板式塔流体力学事故进行详细的探讨。
【板式塔的概述】板式塔是一种用于实现气液相间传质过程的设备，通常由塔体、塔板、进出口等组成。
在化工、石油、环保等领域有着广泛的应用。
【板式塔流体力学事故的类型】板式塔流体力学事故主要包括以下几种类型：1.气泡夹带：气泡在液相中形成，并随着液相流动，造成塔内气液分布不均。
2.泛液：塔内液位过高，导致液体从塔顶溢出。
3.压降过大：由于流体在塔内的流动阻力过大，导致塔内压力降低。
【板式塔流体力学事故的原因】板式塔流体力学事故的原因主要有以下几点：1.设计不合理：塔体、塔板等设计参数不合理，导致流体在塔内的流动状态不佳。
2.操作不当：操作人员在生产过程中，未按照规定进行操作，导致事故发生。
3.设备老化：板式塔使用时间过长，设备性能下降，无法满足生产需要。
【板式塔流体力学事故的预防和处理方法】为了预防和处理板式塔流体力学事故，可以采取以下措施：1.合理设计：在设计阶段，充分考虑塔体、塔板等参数，确保流体在塔内的流动状态良好。
2.正确操作：操作人员应严格按照操作规程进行生产，避免操作不当导致的事故。
3.定期维护：定期对板式塔进行检查和维护，确保设备性能良好。
4.事故处理：一旦发生流体力学事故，应立即采取措施进行处理，避免事故扩大。
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四、实验基本操作步骤
（1）检查鼓风机旁路阀与转子流量计阀门的 状态，确认鼓风机旁路阀门开启，转子流 量计阀门关闭； （2）启动泵2，将水箱1中的水输送至塔6顶 部，其流量大小由转子流量计3控制和调节； （3）启动离心式鼓风机4，将空气输送至塔6 底部，其流量大小由转子流量计5控制和调 节；
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二、实验原理
塔板上气、液就出好坏主要取决于流 体的流动状态、两相混合物的物性及塔板 的结构等因素。当液体流量一定时，气体 空塔速度由小到大变动时，可以观察到塔 板上气液接触时的几种操作状态，即鼓泡 接触状态、泡沫接触状态和喷射接触状态 等。
化工原理实计的好坏，与塔板水 力学性能及阻力等因素相关，因 此对板式塔塔板流体力学性能的 实验与测定是十分重要的。
一、实验目的和任务
研究不同结构类型的塔板及其流 体力学性能，包括气体通过塔板 的阻力，板上鼓泡情况、漏液情 况、雾沫夹带的液泛等；
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研究气液负荷改变，即冷模实验 时，风量和水量改变时塔板操作 性能的变化规律； 研究塔板负荷性能图的影响因素 及测定方法。
（4）有压差计8测定全塔压降； （5）有压差计9测定但板压降； （6）有压差计10测定降液管底隙阻力； （7）读出不同气液流量下踏板上清液层高度 及降液管h内清液层高度H； （8）按拟定的实验内容进行实验，并记录相 关数据； （9）实验结束后，停水、停气、停电。
六、注意事项
启动鼓风机之前，检查鼓风机旁路阀 是否开启，避免风机过载；同时检查 转子流量计阀门是否关闭，防止风机 启动时，流量计转子突然高速上升将 流量计玻璃管打碎。 实验结束后，要先关水泵，后关鼓风 机，防止设备和管道内充水。
实验七 板式塔流体力学 性能实验
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板式塔在精馏和吸收操作中应 用很广,是一种重要的液气接触传 质设备.在化工生产中,根据物料性 质和操作条件设计的塔板,一般都 能在设计条件下的气液负荷正常操 作,且具有满意的塔板效率.
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但实际生产中,气、液负荷不 可避免地会有波动，因此，常常 还需进一步了解所设计的塔板对 负荷变化的敏感程度，确定其既 能正常工作，效率也不致有明显 下降的气、液相负荷范围，这通 常就以塔板负荷性能图的形式来 表示。
当塔板在很低的气速下操作时， 会出现漏液现象；在很高的气速下， 又会产生过量的液沫夹带；在气速 和液体负荷均过大时会产生液泛等 几种不正常操作状态。
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二、实验原理
本实验装置可以观察和测定塔 板压降、夹带量、漏液量，并能观 察鼓泡接触、泡沫接触、喷射接触 和液泛等现象。这对于认识和了解 板式塔的各种操作、建立感性认识 有很大帮助。
二、实验原理
负荷性能图是以气体体积流量（m/s或 m/h）为纵坐标，液体体积流量（m/s或m/h） 为横坐标标绘而成，由严重漏液线、过量 液沫夹带线、液相流量下限线、液体流量 上限线和降液管液泛线组成。负荷性能图 可由公式计算，也可用实验方法确定。
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二、实验原理
对塔板的要求通常是结构简单、 传质效果好、气液通过能力大、压 降低、操作弹性大。目前工业上应 用较多的塔板有筛板塔板和浮筏塔 板等。
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二、实验原理
塔板的气、液正常操作去通常用塔 板的负荷性能图来表示。当塔板结构 和物系确定后，塔板的负荷性能图就 能确定了。因此，操作可变因素仅为 气体流量和液体流量。只有当气、液 流量处于适当的比例范围内，塔板上 气、液流动状况才是良好的，才能得 到好的分离效果。
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三、实验要求
学生根据所学板式塔流体力学性能的基本 原理及本装置条件确定实验内容。其中负 荷性能图中的曲线选定一条测定即可； 确定数据采集点，以获得必需的实验数据； 拟定实验步骤及操作方法，保证实验数据 的准确性和可靠性，经指导教师同意后开 始实验操作；
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三、实验要求
可根据现有实验装置的条件 及学生的要求，拟定实验任务进 行实验研究，测定塔板负荷性能 图中的某一气液关系图。
二、实验原理
板式塔是使用量大，应用范围广的重要 气、液传质设备。塔板是板式塔的核心部 件，它决定了塔的基本性能。为了有效地 实现气、液两相之间的物质传递和热量传 递，要求塔板具有以下两个条件：
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二、实验原理
必须创造良好的气、液接触条件， 造成较大的接触面积，而且接触 面积应不断更新，以增加传质、 传热推动力； 从全塔总体上，应保证气、液逆 流流动，防止返液和气液短路。
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二、实验原理
塔是靠自下而上的气体和自上 而下的液体在踏板上流动时进行接 触而达到传质和传热目的的。因此 在某种意义上来说，塔板的传质传 热性能的好坏主要取决于板上的气 液两相流体力学状态。