化工原理蒸馏和吸收塔设备
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蒸馏与吸收设备PPT课件
吸收设备
吸收设备是通过利用吸收剂与气体混 合物中的组分进行化学或物理反应， 从而将气体中的组分转化为液态或固 态，实现气体净化的装置。
Hale Waihona Puke 蒸馏与吸收设备的应用领域01
02
03
化工生产
蒸馏和吸收设备在化工生 产中广泛应用，如石油化 工、制药、农药等。
环境治理
用于处理工业废气、城市 污水处理等，实现气体和 液体的净化。
蒸馏与吸收设备ppt课件
• 蒸馏与吸收设备概述 • 蒸馏设备分类与工作原理 • 吸收设备分类与工作原理 • 蒸馏与吸收设备的比较与选择 • 蒸馏与吸收设备的维护与保养
01
蒸馏与吸收设备概述
蒸馏与吸收设备的定义
蒸馏设备
蒸馏是一种通过加热使混合物中的不 同成分以不同的沸点进行气化的方法 ，蒸馏设备就是实现这一过程的装置 。
按操作原理
可分为化学吸收设备、物理吸收 设备和物理-化学吸收设备。
按操作流程
可分为单级吸收设备和多级吸收设 备。
按结构特点
可分为填料式吸收设备和塔式吸收 设备。
吸收设备的工作原理
01
利用不同物质在吸收剂中溶解度 的差异，通过物理或化学作用， 将目标气体从气相转移到液相。
02
吸收剂的选择对吸收效果至关重 要，需根据具体应用场景选择合 适的吸收剂。
清洁保养
定期对设备进行清洁，保持设备 整洁，防止污垢和杂质的积累。
运行记录
记录设备的运行状况，如温度、 压力、流量等参数，以及异常情
况。
蒸馏与吸收设备的定期保养
润滑保养
定期对设备的运动部件进行润滑，保证设备正常 运行。
检查更换易损件
定期检查设备的易损件，如密封圈、过滤器等， 及时更换以保证设备的性能。
吸收设备是通过利用吸收剂与气体混 合物中的组分进行化学或物理反应， 从而将气体中的组分转化为液态或固 态，实现气体净化的装置。
Hale Waihona Puke 蒸馏与吸收设备的应用领域01
02
03
化工生产
蒸馏和吸收设备在化工生 产中广泛应用，如石油化 工、制药、农药等。
环境治理
用于处理工业废气、城市 污水处理等，实现气体和 液体的净化。
蒸馏与吸收设备ppt课件
• 蒸馏与吸收设备概述 • 蒸馏设备分类与工作原理 • 吸收设备分类与工作原理 • 蒸馏与吸收设备的比较与选择 • 蒸馏与吸收设备的维护与保养
01
蒸馏与吸收设备概述
蒸馏与吸收设备的定义
蒸馏设备
蒸馏是一种通过加热使混合物中的不 同成分以不同的沸点进行气化的方法 ，蒸馏设备就是实现这一过程的装置 。
按操作原理
可分为化学吸收设备、物理吸收 设备和物理-化学吸收设备。
按操作流程
可分为单级吸收设备和多级吸收设 备。
按结构特点
可分为填料式吸收设备和塔式吸收 设备。
吸收设备的工作原理
01
利用不同物质在吸收剂中溶解度 的差异，通过物理或化学作用， 将目标气体从气相转移到液相。
02
吸收剂的选择对吸收效果至关重 要，需根据具体应用场景选择合 适的吸收剂。
清洁保养
定期对设备进行清洁，保持设备 整洁，防止污垢和杂质的积累。
运行记录
记录设备的运行状况，如温度、 压力、流量等参数，以及异常情
况。
蒸馏与吸收设备的定期保养
润滑保养
定期对设备的运动部件进行润滑，保证设备正常 运行。
检查更换易损件
定期检查设备的易损件，如密封圈、过滤器等， 及时更换以保证设备的性能。
蒸馏和吸收塔设备-qiao.
液体横向通过塔板经溢流堰流入降液管，气体沿升气管上升 折流经泡罩齿缝分散进入液层，形成两相混合的鼓泡区。 优点：操作稳定，升气管使泡罩塔板低气速下也不致产生严 重的漏液现象，故弹性大。 缺点：结构复杂，造价高，塔板压降大，生产强度低。
筛孔塔板（ Sieve Tray ）
筛孔塔板简称筛板。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
舌形塔板
一种斜喷射型塔板。结构 简单，在塔板上冲出若干 按一定排列的舌形孔，舌
气相
片向上张角 以20°左右
为宜。
= 20o
50
优点：气流由舌片喷出并带动液体沿同方向流动。气液并流 避免了返混和液面落差，塔板上液层较低，塔板压降较小。 气流方向近于水平。相同的液气比下，舌形塔板的液沫夹带 量较小，故可达较高的生产能力。 缺点：张角固定，在气量较小时，经舌孔喷射的气速低，塔 板漏液严重，操作弹性小。 液体在同一方向上加速，有可能使液体在板上的停留时间太 短、液层太薄，板效率降低。
浮舌塔板
为使舌形塔板适应低负荷生产，提高 操作弹性，研制出了可变气道截面 （类似于浮阀塔板）的浮舌塔板。
斜孔塔板
37 3 1
20o 1 9
8
在舌形塔板上发展的斜孔塔 板，斜孔的开口方向与液流 垂直且相邻两排开孔方向相 反，既保留了气体水平喷出、 气液高度湍动的优点，又避 免了液体连续加速，可维持 板上均匀的低液面，从而既 能获得大的生产能力，又能 达到好的传质效果。
溢流堰，使板上能保持一定厚度的液层。
筛孔塔板即筛板出现也较早（1830年），是结构最简单的 一种板型。但由于早期对其性能认识不足，为易漏液、操作 弹性小、难以稳定操作等问题所困，使用受到极大限制。
筛孔塔板（ Sieve Tray ）
筛孔塔板简称筛板。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
舌形塔板
一种斜喷射型塔板。结构 简单，在塔板上冲出若干 按一定排列的舌形孔，舌
气相
片向上张角 以20°左右
为宜。
= 20o
50
优点：气流由舌片喷出并带动液体沿同方向流动。气液并流 避免了返混和液面落差，塔板上液层较低，塔板压降较小。 气流方向近于水平。相同的液气比下，舌形塔板的液沫夹带 量较小，故可达较高的生产能力。 缺点：张角固定，在气量较小时，经舌孔喷射的气速低，塔 板漏液严重，操作弹性小。 液体在同一方向上加速，有可能使液体在板上的停留时间太 短、液层太薄，板效率降低。
浮舌塔板
为使舌形塔板适应低负荷生产，提高 操作弹性，研制出了可变气道截面 （类似于浮阀塔板）的浮舌塔板。
斜孔塔板
37 3 1
20o 1 9
8
在舌形塔板上发展的斜孔塔 板，斜孔的开口方向与液流 垂直且相邻两排开孔方向相 反，既保留了气体水平喷出、 气液高度湍动的优点，又避 免了液体连续加速，可维持 板上均匀的低液面，从而既 能获得大的生产能力，又能 达到好的传质效果。
溢流堰，使板上能保持一定厚度的液层。
筛孔塔板即筛板出现也较早（1830年），是结构最简单的 一种板型。但由于早期对其性能认识不足，为易漏液、操作 弹性小、难以稳定操作等问题所困，使用受到极大限制。
化工原理塔的种类有哪些
化工原理塔的种类有哪些化工原理塔是化工过程中常用的分离设备，根据不同的分离原理和工艺要求，化工原理塔可以分为以下几种主要类型：1. 萃取塔：萃取塔是一种基于相互溶解性的分离装置，通常用于从混合物中提取有机物或无机物。
常见的萃取塔包括液液萃取塔和气液萃取塔等。
2. 吸收塔：吸收塔是一种通过将气体或液体溶质转移到吸收剂中来分离成分的设备。
其主要应用于气体洗涤、脱硫、脱醇、脱碳等工艺中。
常见的吸收塔包括气液吸收塔、气固吸收塔等。
3. 精馏塔：精馏塔是一种将混合物中的组分通过不同的沸点分离的设备。
它以沸点差异为基础，通过加热混合物并利用分馏技术来实现挥发性组件的分离。
常见的精馏塔有板式精馏塔和填料式精馏塔等。
4. 吐水塔：吐水塔是一种主要用于溶解气体或挥发性组分的半密封设备。
它通过将气体逐渐加湿，使水分子吸附气体分子而得以分离。
常见的吐水塔有湿式吐水塔、旋流式吐水塔等。
5. 吸附塔：吸附塔是通过固体吸附剂对混合物中的有机或无机组分进行吸附分离的设备。
通过将混合物经过吸附剂层，利用吸附剂的选择性吸附能力来分离不同成分。
常见的吸附塔包括气固吸附塔和液固吸附塔等。
6. 脱水塔：脱水塔是一种用于除去混合物中的水分的设备。
其通过利用水与其他成分的溶解度差异或蒸汽压差异，将混合物中的水分离出来。
常见的脱水塔有湿型脱水塔和干型脱水塔等。
7. 结晶塔：结晶塔是一种用于从溶液中结晶出纯净晶体的设备。
它通过提供充分的冷却和浓缩条件，使溶液中的溶质超过其溶解度，从而进行结晶分离。
常见的结晶塔有冷却结晶塔和真空晶体塔等。
8. 干燥塔：干燥塔是一种用于从湿物料中去除水分的设备。
其通过将湿物料暴露在高温或低压条件下，利用蒸发和扩散的原理将水分蒸发和排除。
常见的干燥塔包括干燥剂干燥塔和喷雾干燥塔等。
总之，化工原理塔的种类多种多样，每种塔的原理和工艺均有所不同，根据具体的分离需求和工艺要求选择适合的塔型对于提高分离效率和产品质量具有重要意义。
《蒸馏和吸收塔设备》课件
吸收效率：衡量吸收塔设备 吸收污染物的能力
占地面积：衡量吸收塔设备 在安装和运行过程中所需的
空间大小
运行成本：衡量吸收塔设备 在运行过程中所需的能源和
维护成本
耐腐蚀性：衡量吸收塔设备 在运行过程中对腐蚀性物质
的抵抗能力
01
蒸馏和吸收塔设备的比较与选择
蒸馏塔设备和吸收塔设备的比较
工作原理：蒸馏塔设备通过加热使液体蒸发，吸收塔设备通过吸收剂吸收气体中的有害物质
智能化控制：通过引入物联网、大数据等技术，实现设备的智能化控制和远程监控。
提高安全性能：通过改进设计、加强安全防护等措施，提高设备的安全性能。
蒸馏和吸收塔设备的市场发展趋势
市场需求：随着 环保要求的提高， 蒸馏和吸收塔设 备的市场需求将 持续增长
技术进步：蒸馏 和吸收塔设备的 技术不断进步， 提高了设备的性 能和效率
定期检查设备，确保设备运行正常 操作人员必须经过专业培训，持证上岗 遵守操作规程，避免违规操作
定期更换易损件，确保设备安全运行 保持设备清洁，防止腐蚀和污染 定期进行安全检查，消除安全隐患
01
蒸馏和吸收塔设备的发展趋势与未 来展望
蒸馏和吸收塔设备的技术创新方向
提高能源效率：通过优化设计、改进材料等手段，提高设备的能源利用效率。 降低环境影响：采用环保材料、减少排放等措施，降低设备对环境的影响。
运转顺畅
常见故障及排除方法
设备漏气：检查密封件是否损坏，及时 更换
设备噪音过大：检查设备是否松动， 及时紧固
设备堵塞：检查过滤网是否堵塞，及 时清洗
设备振动过大：检查设备是否平衡， 及时调整
设备温度过高：检查冷却系统是否正常， 设备腐蚀：检查设备是否受到腐蚀，
及时调整
占地面积：衡量吸收塔设备 在安装和运行过程中所需的
空间大小
运行成本：衡量吸收塔设备 在运行过程中所需的能源和
维护成本
耐腐蚀性：衡量吸收塔设备 在运行过程中对腐蚀性物质
的抵抗能力
01
蒸馏和吸收塔设备的比较与选择
蒸馏塔设备和吸收塔设备的比较
工作原理：蒸馏塔设备通过加热使液体蒸发，吸收塔设备通过吸收剂吸收气体中的有害物质
智能化控制：通过引入物联网、大数据等技术，实现设备的智能化控制和远程监控。
提高安全性能：通过改进设计、加强安全防护等措施，提高设备的安全性能。
蒸馏和吸收塔设备的市场发展趋势
市场需求：随着 环保要求的提高， 蒸馏和吸收塔设 备的市场需求将 持续增长
技术进步：蒸馏 和吸收塔设备的 技术不断进步， 提高了设备的性 能和效率
定期检查设备，确保设备运行正常 操作人员必须经过专业培训，持证上岗 遵守操作规程，避免违规操作
定期更换易损件，确保设备安全运行 保持设备清洁，防止腐蚀和污染 定期进行安全检查，消除安全隐患
01
蒸馏和吸收塔设备的发展趋势与未 来展望
蒸馏和吸收塔设备的技术创新方向
提高能源效率：通过优化设计、改进材料等手段，提高设备的能源利用效率。 降低环境影响：采用环保材料、减少排放等措施，降低设备对环境的影响。
运转顺畅
常见故障及排除方法
设备漏气：检查密封件是否损坏，及时 更换
设备噪音过大：检查设备是否松动， 及时紧固
设备堵塞：检查过滤网是否堵塞，及 时清洗
设备振动过大：检查设备是否平衡， 及时调整
设备温度过高：检查冷却系统是否正常， 设备腐蚀：检查设备是否受到腐蚀，
及时调整
化工原理--蒸馏和吸收塔设备
• • 一般 •
高纯度，塔板效率高 量大，生产能力大 真空，气流阻力小
3-1-2 板式塔的流体力学性能
•Байду номын сангаас
生产能力
•
塔板效率
• 设备性能
•
操作弹性
•
塔板压力降（气流阻力）
• • • 流体力学性能 • •
塔板压力降 液泛 雾沫夹带 漏液 液面落差
一、塔板压降
• 总阻力 = 干板阻力 + 液层静压力 + 表面张力 • 在较高板效率前提下，力求减小塔板压力降
二、液泛：气液量大到使全塔液体相连
三、雾沫夹带 气流将液体从下层板带入上层板
ev0 .1 k(lgiq)/u k(igd)as
四、漏液：液体从升气孔流下，〈10% • 气速太小，或液面落差引起气流分布不均 • 塔板入口处往往漏液，设安定区 五、液面落差：液体克服板面阻力形成位差
六、负荷性能图：各种极限条件下Vs-Ls关系曲线 组成的图
1.3L 6sZL 10% 08% 0
KF C Ab
(2)液泛线
H T h W H d h p h L h d h c h l h h L h d
(3)液相负荷上限线
Af HT 3~5s
Ls
(4)漏液线
F0 u0
V
5(F1型阀)，Vs
(3)液体表面张力所造成的阻力（很小，可忽略）
h
2 h L g
式中 —液体的表面张力，N/m； • h—浮阀的开度，m。
• 一般：pp = •
265~530Pa，常压和加压塔 ~200Pa，减压塔
2.液泛
Hd hphLhd
式中 Hd—降液管内的清液层高度，m； • hp—塔板压力降相当的液柱高度，m； • hL—板上液层高度，m； • hd—降液管压力降相当的液柱高度，m。
化工原理下蒸馏与吸收塔设备
进料控制
根据工艺要求，控制进料量、浓度 、温度等参数。
塔内操作
调整喷淋量、风量等，保持塔内温 度、压力稳定。
操作规程及注意事项
• 废水处理：及时处理废水，防止污染环境。
操作规程及注意事项
注意事项
定期检查设备运行状况，及时发现并处 理问题。
严格遵守操作规程，不得随意更改工艺 参数。
加强安全防护措施，防止意外事故发生 。
未来展望
01
02
03
04
技术创新
继续加强技术创新和研发力度 ，推动蒸馏与吸收塔设备的性
能提升和智能化发展。
绿色低碳
注重绿色低碳发展，推动设备 的环保和节能设计，降低能耗
和排放。
拓展应用领域
积极拓展蒸馏与吸收塔设备在 新兴领域的应用，推动化工行
业的可持续发展。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进先 进技术和经验，提升我国蒸馏 与吸收塔设备的国际竞争力。
气液比
气液比的大小直接影响设备的处理能力 和操作的经济性。适当的气液比可以保 证良好的吸收效果和较低的操作成本。
03
蒸馏与吸收塔设备比较
结构特点比较
01
蒸馏塔
02
吸收塔
主要由塔体、塔板、进料口、出料口、冷凝器、再沸器等组成，塔内 设有多个塔板，用于实现不同组分的分离。
通常由塔体、填料、喷淋装置、进气口、出气口等组成，填料用于增 加气液接触面积，提高吸收效率。
气体分子从气液界面向液体内部扩散，扩 散速度与浓度梯度、温度和压力有关。
某些气体在液体中可能与液体发生化学反 应，生成新的物质。
吸收塔设备分类
填料塔
塔内装有一定高度的填料，气体自下 而上通过填料层，液体自塔顶经液体 分布器喷淋到填料上，沿填料表面自 上而下流动。
化工原理下册第七章_蒸馏与吸收塔设备
化工原理 蒸馏和吸收塔设备
21/37
制作者：黄德春 第七章 蒸馏与吸收设备
2§ 规整填料 7-2 填料塔 格栅填料 优点：格栅填料层整体性好，空隙率高。 缺点：但比表面积较低。 波纹填料
格栅填料
按结构——网波纹填料和板波纹填料 按材质——金属、塑料、陶瓷等
金属丝网波纹填料
化工原理 蒸馏和吸收塔设备 22/37
鼓泡状态
蜂窝状态
气泡的形成速度大于气泡的浮升速度，气泡 在液层中累积。气泡之间相互碰撞，形成各种 多面体的大气泡，板上是以气体为主的气液混 合物。气泡不易破裂，表面得不到更新，此种 状态不利于传热和传质。
化工原理 蒸馏和吸收塔设备 12/37
制作者：黄德春 第七章 蒸馏与吸收设备
泡沫接触状态的表面积大，不断更新， §7-1 板式塔 为两相传热与传质提供了良好的条件，是 一种较好的接触状态。 气体为连续相，液体为分散相，两相传质的面 泡沫状态
高液量 lg L 低液量 载点线 lg u 泛点C 等板高度HETP B P
载液区
空塔气速 u
填料塔的操作控制在偏离泛点一定距离的载液区内，可得到 较高的传质效率，填料层的压降也不会过大。
化工原理 蒸馏和吸收塔设备 26/37
制作者：黄德春 第七章 蒸馏与吸收设备
二 §压降与气速的关联图 7-2 填料塔 压降对填料塔操作的可靠性和经济性有着决定性的影响；选 择填料和确定塔径时，不同系统应控制的压降范围不同。
化工原理 蒸馏和吸收塔设备 10/37
制作者：黄德春 第七章 蒸馏与吸收设备
喷射型塔板 ——舌形塔板 §7-1 板式塔 结构
优点：避免返混、液面落差小，塔板压降 较小；气流方向近于水平；液沫夹带量较 小，可达较高的生产能力。 缺点：张角固定，可导致塔板漏液严重； 操作弹性小；板效率较低。 喷射型塔板——浮舌塔板
重庆理工大学《化工原理》第3章 蒸馏和吸收塔设备
泡沫接触状态
38
1. 塔板上气液两相的接触状态
4） 喷射接触状态
当气速继续增加，把板 上液体向上喷成大小不等的 液滴，直径较大的液滴受重 力作用落回到塔板上，直径 较小的液滴被气体带走，形 成液沫夹带。液滴回到塔板 上又被分散，这种液滴反复 形成和聚集，使传质面积增 加，表面不断更新，是一种 较好的接触状态。
①鼓泡接触状态； ②蜂窝接触状态； ③泡沫接触状态； ④喷射接触状态。
35
1. 塔板上气液两相的接触状态
1） 鼓泡接触状态
气速较低时，气 体以鼓泡形式通过液 层。由于气泡的数量 不多，形成的气液混 合物基本上以液体为 主，气液两相接触的 表面积不大，传质效 率很低。
鼓泡接触状态
36
1. 塔板上气液两相的接触状态
板应考虑哪些问题？
作业题: 无
54
2.塔板的负荷性能图
1)塔板负荷性能图的构造 板式塔设计完成后，需要绘制负荷性能图来检
验工艺设计是否合理，考核该塔正常操作的气液流量 范围，了解塔的操作弹性，判断有无增产能力，减负 荷能否正常运行等。
筛板塔比起泡罩塔，生产能力可增大10%～ 15%，板效率约提高15%，单板压降可降低30%左 右，造价可降低20%～50%。
19
3.浮阀塔板
浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个 阀孔(标准孔径为39mm），每个阀孔装有一个可上 下浮动的阀片，阀片本身连有几个阀腿，插入阀 孔后将阀腿底脚拨转90°，以限制阀片升起的最 大高度，并防止阀片被气体吹走。阀片周边冲出 几个略向下弯的定距片，当气速很低时，由于定 距片的作用，阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔 上，可防止阀片与板面的黏结。
喷射接触状态
39
2.塔板压降
蒸馏和吸收塔设备
F0 u0 V 5
（F1型阀）， 4 d 0 Nu 0 液相负荷下限线
h0 w 0.006m
2
3-1-4 塔板效率
一、 塔板效率的表示法 1．总板效率ET—反应平均传质效果
ET NT NP
式中：NT—塔内所需理论板的层数； Np—塔内实际板的层数。 2．单板效率EM， 又称为默弗里板效率 气相单板效率 y n y n1
19.9
0.175 u0 c
L
5.34
2 V u 0 c 2 V g
将g=9.81m/s2代入，解得：
u 0c 1.825 73.1
V
(1) 板上充气液层阻力 （经验公式） hl 0 hL 式中 hL—液层高度，m； 0—充气因数 水 0.5 0 = 油 0.2~0.35 碳氢化合物 0.4~0.5 (2) 液体表面张力所造成的阻力（很小，可忽略）
E MV
yn y n1
液相单板效率
E ML
xn1 xn xn1 xn
6
4VS u
摩擦阻力
d 2 V u 2
4 2
式中 d—液滴的直径，m。 由净重力与摩擦阻力的平衡，得
(hf
整理，得
4
u2 u2 , hf , ) 2 2
2 d 2 V u max
6
2
d 3 ( L V ) g.
式中 umax—极限空塔气速，m/s；
hOW
式中 Lh—塔内液体流量，m3/h。 E—液流收缩系数，见图3-11 当E=1时，可用列线图3-12求hOW。 齿形堰：一般齿深hn<15mm 当液层高度不超过齿顶时，
化工原理蒸馏和吸收塔设备
（1）使气液两相充分握接触，适当湍动，提供破尽可能大的 传质面积和墩传质系数，接触后两相鞘能及时分离。
（2）聘实现气、液两相尽可能肇的逆流接触，提高传质推动
力2。、性能评价禁
（1）通量——生产能殆力。
（2）分离效率狂——单位压降下分离效盼果；板效率、等板高 度盟。
（獭320）20/3适/23应能力—怯—操作弹性。
角2020/3/23
5）金属鞍环 屁
瓜2020/3/23
6）波纹板及波纹网 深
俞2020/3/23
7）规整填料尿
卡2020/3/23
二、填料塔的附件 喉
1、填料支承装置 姬
咙2020/3/23
迷2020/3/23
2、液体分布装置
•管萍式喷淋器 •莲蓬头式府喷淋器 •盘式分布器体 •多孔管式分布器 互 •槽式分布器
侣2020/3/23
栓2020/3/23
惧2020/3/23
3、液体再分布装置 紊
骂2020/3/23
4、除沫装置 诺
胖2020/3/23
原因：矣气速太小、板面上液面譬落差引起的气流分布不幼均匀 控制：漏液量不大于液钮体流量的10%。 漏液气速：酉漏液量达到10%的气括体速度。
——板式塔操作的气速料下限
摆2020/3/23
瓣2020/3/23
2）严重雾末夹带和泡套沫夹带
现象：疡液滴随气体进入上层塔羞板——雾沫(液沫)夹食带 。
后果：过气量体液随沫液夹体带进和入泡鸡沫下夹层窥塔带板，—造—成泡液沫、夹气带相。在板花间的返 搐 混，板效率下降。 控制：工液沫夹带量eV＜0.江1kg(液)/kg(涉气)。 影响液沫夹带因素 •空崖塔气速：空塔气速减小瓮，液沫夹带量减小 •塔许板间距：板间距增大，傈液沫夹带量减小
（2）聘实现气、液两相尽可能肇的逆流接触，提高传质推动
力2。、性能评价禁
（1）通量——生产能殆力。
（2）分离效率狂——单位压降下分离效盼果；板效率、等板高 度盟。
（獭320）20/3适/23应能力—怯—操作弹性。
角2020/3/23
5）金属鞍环 屁
瓜2020/3/23
6）波纹板及波纹网 深
俞2020/3/23
7）规整填料尿
卡2020/3/23
二、填料塔的附件 喉
1、填料支承装置 姬
咙2020/3/23
迷2020/3/23
2、液体分布装置
•管萍式喷淋器 •莲蓬头式府喷淋器 •盘式分布器体 •多孔管式分布器 互 •槽式分布器
侣2020/3/23
栓2020/3/23
惧2020/3/23
3、液体再分布装置 紊
骂2020/3/23
4、除沫装置 诺
胖2020/3/23
原因：矣气速太小、板面上液面譬落差引起的气流分布不幼均匀 控制：漏液量不大于液钮体流量的10%。 漏液气速：酉漏液量达到10%的气括体速度。
——板式塔操作的气速料下限
摆2020/3/23
瓣2020/3/23
2）严重雾末夹带和泡套沫夹带
现象：疡液滴随气体进入上层塔羞板——雾沫(液沫)夹食带 。
后果：过气量体液随沫液夹体带进和入泡鸡沫下夹层窥塔带板，—造—成泡液沫、夹气带相。在板花间的返 搐 混，板效率下降。 控制：工液沫夹带量eV＜0.江1kg(液)/kg(涉气)。 影响液沫夹带因素 •空崖塔气速：空塔气速减小瓮，液沫夹带量减小 •塔许板间距：板间距增大，傈液沫夹带量减小
化工原理PPT蒸馏和吸收塔设备
缺陷：张角固定，在气量较小时，经舌孔喷射旳气速低，塔
板漏液严重，操作弹性小。
液体在同一方向上加速，有可能使液体在板上旳停留时
间太短、液层太薄，板效率降低。
15
为使舌形塔板适应低负荷生产，提升操作弹性， 研制出了可变气道截面（类似于浮阀塔板）旳浮舌 塔板。
特点为操作弹性大、压强降小、构造简朴、效 率高。
降液管
液
相
流动。
气相
错流塔板应用很广，按塔板详细构造形式可分 为：泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、舌形塔板等。
6
逆流塔板（穿流塔板）：
塔板上不设降液管，气、液两相同步由塔板
上旳孔道或缝隙逆向穿流而过，板上液层高度靠 气体速度维持。
优点：塔板构造简朴，板上无液面差，板面充分
利用，生产能力较大；
缺陷：操作弹性及板效率不及错
材质：陶瓷、金属、塑料
乱堆填料 装填措施
整砌（规整）填料
35
拉西环 阶梯环
鲍尔环
环
36
鞍形环
波纹板
波纹网
37
1）散装填料
（1）拉西环 最早使用旳一种填料，为
高径比相等旳陶瓷和金属等制
成旳空格低廉，且对它旳研究较为充
分，所以在过去较长旳时间内得到了广泛旳应用。
缺陷：高径比大，堆积时填料间易形成线接触，故
①根据设计任务和工艺条件，拟定设计方案； ②根据设计任务和工艺条件，选择塔板类型； ③拟定塔径、塔高等工艺尺寸； ④进行塔板旳构造设计； ⑤进行流体力学验算； ⑥绘制塔板旳负荷性能图； ⑦根据负荷性能图，对设计进行分析，若设计不够
理想，可对某些参数进行调整，反复上述设计过 程，一直到满意为止。
29
3.3 填料塔
蒸馏及吸收塔设备
泛，如合成氨、硫酸、 硝酸等工艺流程中都有吸 收塔的应用。
环保治理
吸收塔可用于处理工业废 气和烟气，如脱硫、脱硝、 除尘等工艺中都有吸收塔 的应用。
能源利用
在煤化工和燃气轮机发电 等领域，吸收塔可用于回 收低级蒸汽或燃烧气中的 余热。
03
蒸馏塔与吸收塔的比较
润滑操作部位
对设备的操作部位进行润滑，保证设备正常运转。
定期检查与维修
全面检查设备
定期对设备进行全面检查，包括塔体、内部构件、管道等。
更换磨损件
对磨损严重的部件进行更换，保证设备性能稳定。
清洗内部构件
定期清洗设备的内部构件，去除积聚的杂质和污垢。
常见故障排除
1 2
塔压波动
检查塔内物料流量和压力控制是否正常，调整相 关参数。
筛板塔
筛板塔具有较高的传质效 率和较小的压力降，适用 于处理粘度较大或易于起 泡的液体。
蒸馏塔设备的工作原理
蒸馏原理
蒸馏塔设备的工作流程
蒸馏是利用混合物中各组分挥发度的 不同，通过加热和冷凝的方法实现分 离的过程。
原料从塔的顶部进入，在下降过程中 与上升的气体或液体逆流接触，通过 组分挥发度的不同实现分离。
优缺点的比较
蒸馏塔
分离效果好，适用于各种沸点范围的 液体混合物分离；但能耗较高，操作 温度较高。
吸收塔
能耗较低，操作简便；但适用范围较 窄，主要适用于气体净化。
04
蒸馏塔及吸收塔的维护与保养
日常维护保养
清洁设备表面
每天对设备表面进行清洁，保持设备整洁无尘。
检查密封性
定期检查设备的密封性，确保无泄漏现象。
吸收原理
吸收是利用气体或液体混合物中各组 分在吸收剂中的溶解度不同，实现分 离的过程。
环保治理
吸收塔可用于处理工业废 气和烟气，如脱硫、脱硝、 除尘等工艺中都有吸收塔 的应用。
能源利用
在煤化工和燃气轮机发电 等领域，吸收塔可用于回 收低级蒸汽或燃烧气中的 余热。
03
蒸馏塔与吸收塔的比较
润滑操作部位
对设备的操作部位进行润滑，保证设备正常运转。
定期检查与维修
全面检查设备
定期对设备进行全面检查，包括塔体、内部构件、管道等。
更换磨损件
对磨损严重的部件进行更换，保证设备性能稳定。
清洗内部构件
定期清洗设备的内部构件，去除积聚的杂质和污垢。
常见故障排除
1 2
塔压波动
检查塔内物料流量和压力控制是否正常，调整相 关参数。
筛板塔
筛板塔具有较高的传质效 率和较小的压力降，适用 于处理粘度较大或易于起 泡的液体。
蒸馏塔设备的工作原理
蒸馏原理
蒸馏塔设备的工作流程
蒸馏是利用混合物中各组分挥发度的 不同，通过加热和冷凝的方法实现分 离的过程。
原料从塔的顶部进入，在下降过程中 与上升的气体或液体逆流接触，通过 组分挥发度的不同实现分离。
优缺点的比较
蒸馏塔
分离效果好，适用于各种沸点范围的 液体混合物分离；但能耗较高，操作 温度较高。
吸收塔
能耗较低，操作简便；但适用范围较 窄，主要适用于气体净化。
04
蒸馏塔及吸收塔的维护与保养
日常维护保养
清洁设备表面
每天对设备表面进行清洁，保持设备整洁无尘。
检查密封性
定期检查设备的密封性，确保无泄漏现象。
吸收原理
吸收是利用气体或液体混合物中各组 分在吸收剂中的溶解度不同，实现分 离的过程。
第三章 蒸馏和吸收塔设备-1
负荷性能图组成 （三）
液相负荷上限线 线3为液相负荷上限线，该线又称降液管超 负荷线。液体流量超过此线，表明液体 流量过大，液体在降液管内停留时间过 短，进入降液管中的气泡来不及与液相 分离而被带入下层塔板，造成气相返混， 降低塔板效率。
GO 2 Figure
负荷性能图组成 （四）
漏液线 线4为漏液线，该线即为气相负荷下限线， 气相负荷低于此线将发生严重的漏液现 象，气液不能充分接触，使板效率下降。
三、雾沫夹带
上升气流穿过塔板上液层时，将板上液 体带入上层塔板的现象称为雾沫夹带 控制雾沫夹带量eV <0.1kg（液）/kg（气） 影响因素主要是空塔气速和塔板间距
四、漏液
当上升气体流速减小，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 漏液量达液体流量10%的气流速度为漏液速度， 这是塔操作的下限气速 漏液的主要原因是气速太小和板面上液面落差 所引起的气流的分布不均，在塔板入口的厚液 层处往往出现漏液，所以常在塔板入口处留出 一条不开孔的安定区
一、塔板压降（影响）
塔板压降影响操作压强 塔板压降影响真空精馏效果 塔板压降受板效率（结构复杂） 影响 塔板压降受板上液层厚 影响
二、液泛
若气液两中之一的流量增大，使降液管内液体 不能顺利下流，管内液体必然积累，当液体增 高到越过溢流堰顶部，于是两板间液体相连， 该层塔板产生积液，并依次上升，这种现象称 为液泛，亦称淹塔。 塔板压降上升，全塔操作被破坏，操作时应避 免液泛发生。 影响液泛的因素除气液流量和流体物性外。塔 板结构，特别是塔板间距也是重要参数，设计 中采用较大的板间距，可提高液泛速度。
化工蒸馏吸收及其塔类设备
化工蒸馏吸收及其塔类设备第一节 常用概念一、拉乌尔定律和亨利定律1、拉乌尔定律：是描述理想溶液的气液平衡关系式，即式中 溶液上方组分的平衡分压同温度下纯组分的饱合蒸气压溶液中组分的摩尔分率对于那些由性质极相近、分子结构极相似的组分所组成的溶液可初见其为理想溶液。
2、亨利定律：是描述当总压不高时，在恒定的温度下，稀溶液的气液平衡关系式，即式中 溶质在气相中的平衡分压，溶质在液相中的摩尔分率；亨利系数，其数值随物系的特性及温度而异。
单位与压强一致。
3、两定律关系凡理想溶液，在压强不高及温度不变的条件下，关系在整个浓度范围内都符合亨利定律，而亨利系数即为该温度下纯溶质的饱合蒸气压，此时亨利定律与拉乌尔定律一致；但对非理想溶液，此时亨利系数不等于纯溶质的饱和蒸气压，且只在液相中溶质浓度很低的情况下才是常数。
在同一种溶剂中，不同的气体维持其亨利系数恒定的浓度范围是不同的。
对于某些较难溶解的系统来说，当溶质分压不超过1×105Pa 后，恒定温度下的E 值可视为常数。
当分压超过1×105Pa 后，E 值不仅是温度的函数，且随溶质本身的分压而变。
亨利系数一般用实验测定。
对于一定的气体和一定的溶剂，亨利系数随温度而变化。
一般来说，温度上升则E 值增大，这体现着气体溶解度随温度升高而减小的变化趋势。
在同一溶剂中，难溶气体的E 值很大，而易溶气体的E 值则很小。
二、蒸馏利用液体混合物中各组分挥发能力的不同，将混合液加热沸腾汽化，分别收集挥发出的汽相和残留的液相而将液体混合物中各组分分离的操作称为蒸馏。
液体混合物中各组分的挥x p p 0=-p -0p -x Ex p =*-*p -x -E x p -*发能力相差越大，就越容易分离。
其中较易挥发的称为易挥发组分（或轻组分）；较难挥发的称为难挥发组分（或重组分）。
三、吸收气体吸收的原理是根据各组分在液体溶剂中的溶解度来分离气体混合物。
吸收操作中使用的液体溶剂称为吸收剂；在混合气体中，可在吸收剂中显著溶解的成分称为溶质；几乎不溶的组分统称为惰性组分或载体；通过吸收操作获得的溶液称为吸收溶液或富溶液；吸收后排出的气体称为吸收尾气。
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三、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
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2）泡沫接触状态
传质表面面积很大的液膜
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3）喷射接触状态
两相传质面积是液滴的外表面
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2、塔板上的异常操作现象
1）漏液
•管式喷淋器 •莲蓬头式喷淋器 •盘式分布器 •多孔管式分布器 •槽式分布器
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2017/9/15
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3、液体再分布装置
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4、除沫装置
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2017/9/15
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3）液泛 液泛
夹带液泛 降液管液泛
原因： 气液两相流速过大
影响因素： 流量、塔板结构
板间距大 液泛速度高
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3、塔板的负荷性能图
1——漏液线 2——雾沫夹带线 3——液相负荷下限线 4——液相负荷上限线 5——液泛线
实体填料 环形填料（拉西环、鲍尔环、阶梯环）、
基材
鞍形填料（弧鞍、矩鞍）、栅 板 网体填料 鞍形环、θ网、波纹网
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1）拉西环（Rasching ring）
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2）鲍尔环(Pall ring)
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3）阶梯环(cascade mini rings)
板式塔
二、常用板式塔类型 三、板式塔的流体力学性能
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一、板式塔结构
1、总体结构
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2、塔板的结构 （剖面图） •筛孔
•降液管 •溢流堰
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俯视图
安定区
开孔区
受 液 区
降 液 管
溢流堰
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二、常用板式塔类型
（2）实现气、液两相尽可能的逆流接触，提高传质推动力。
2、性能评价
（1）通量——生产能力。 （2）分离效率——单位压降下分离效果；板效率、等板高度。 （3）适应能力——操作弹性。
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二、塔设备的类型
逐级接触式
气液传质设备 微分接触式
板式塔
填料塔
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一、板式塔结构
第二节
图中五条线所包围的区域， 就是一定物系在一定结构尺寸塔板上正常操作区。
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第三节 填料塔
一、填料塔的结构与填料特性 二、填料塔的结构与填料特性
1、填料塔的结构
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2、填料特性
1）比表面积
单位体积填料层的填料表面积，以αt表示 ；单位：m2/m3。
1、筛板塔
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优点：结构简单，制造方便、成本低，压降小，处理量大。 缺点：操作弹性小，小孔径筛孔易堵塞。
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2、泡罩塔
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优点：塔板操作弹性，塔板效率比较高，不易堵塞。 缺点：结构复杂，塔压降低，生产强度低，造价高。
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4）弧鞍与矩鞍（berl saddle and intolox saddle）
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5）金属鞍环
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6）波纹板及波纹网
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7）规整填料
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二、填料塔的附件
1、填料支承装置
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2、液体分布装置
同一种填料，尺寸愈小，比表面积愈大。
2）空隙率
单位体积填料层的空隙体积，以ε表示；单位为m3/m3。
填料的空隙率大，气液通过能力大且气体流动阻力小。
3）填料因子
t /
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干填料因子 表示填料的流体力学性能。 湿填料因子
3、填料类型
乱堆填料 拉西环、鲍尔环、鞍形、θ网环 堆放方式 整砌填料 波纹板、波纹网
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3、浮阀塔
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特点：浮阀可随气速的变化上、下自由浮动，提 高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降，同时具 有较高塔板效率，在生产中得到广泛的应用。
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4、喷射塔
舌型塔板
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§3.1 概述
第三章
蒸馏和吸收塔设备
§3.2 板式塔
§3.3 填料塔
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一、塔设备的基本功能及性
第一节
概述
能评价 二、塔设备类型
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塔的定义： 高径比很大的设备。 精馏塔、吸收塔；
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一、塔设备的基本功能及性能评价
1、基本功能
（1）使气液两相充分接触，适当湍动，提供尽可能大的传质 面积和传质系数，接触后两相能及时分离。
漏液 两相在塔板上的接触时间↓ 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
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2）严重雾末夹带和泡沫夹带 现象： 液滴随气体进入上层塔板——雾沫(液沫)夹带。 气体随液体进入下层塔板——泡沫夹带。 后果：过量液沫夹带和泡沫夹带，造成液、气相在板间的返 混，板效率下降。 控制： 液沫夹带量e ＜0.1kg(液)/kg(气)。 V 影响液沫夹带因素 •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