板式塔的结构及工作原理ppt课件
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23
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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 相 对板效 操作范围
能力
率
压强 降
结构
泡罩板
1.0
1.0
10～100
高 பைடு நூலகம்杂
成本 1.0
筛板
1.2～1.4
1.1
35～100 低 简单
0.4～0.5
浮阀板 舌型塔板
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
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 控制： 液沫夹带量eV＜0.1kg(液)/kg(气)。 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
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
式 料
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
1.2～1.3 1.3～1.5
1.1～1.2 01.1
10～100 50～100
斜孔板 1.5～1.8
1.1
30～100
中 一般 0.7～
0.8 低 最简单
0.5~0.6
低 简单
0.5
31
二、各种塔板的优点及适用范围
比较
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
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
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
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
Z Ne HT
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
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
其 它 型 ：
8
9
泡 罩 型 筛 孔 型 浮 阀 型 其 它 型 ：
§10.1 板式塔
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
溢 流 装 置降溢液流管堰
平 顶 堰 齿 形 堰
3
§1.1 板式塔
受液盘
单 流 型 液 流 形 式多U型流流型
阶 梯 型 流
单流型
受液盘
双流型 受液盘
U 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 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
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
寸塔板上正常操作区。
17
五、塔板设计要点
41
图片
42
液沫夹带现象
43
4）液泛
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
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
筛 孔 型
低，故生产能力较小。
浮 阀 型
其 它 型 ：
6
§1.1 板式塔
泡 罩 型
筛 孔 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、
浮 阀 型
其 它 型 ：
7
§1.1 板式塔
泡 罩 型
筛 孔 型
浮 阀 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。
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↓
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%。
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
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
安定区
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
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六、塔板类型 a）泡罩塔板
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b）筛孔塔板
26
c）浮阀塔板
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28
d）舌型塔板
29
e）斜孔塔板
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七、塔板的比较 一）、塔板性能比较
塔板类型
相对生产 相 对板效 操作范围
能力
率
压强 降
结构
泡罩板
1.0
1.0
10～100
高 பைடு நூலகம்杂
成本 1.0
筛板
1.2～1.4
1.1
35～100 低 简单
0.4～0.5
浮阀板 舌型塔板
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
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 控制： 液沫夹带量eV＜0.1kg(液)/kg(气)。 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
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
式 料
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
1.2～1.3 1.3～1.5
1.1～1.2 01.1
10～100 50～100
斜孔板 1.5～1.8
1.1
30～100
中 一般 0.7～
0.8 低 最简单
0.5~0.6
低 简单
0.5
31
二、各种塔板的优点及适用范围
比较
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
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
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
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
Z Ne HT
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
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
其 它 型 ：
8
9
泡 罩 型 筛 孔 型 浮 阀 型 其 它 型 ：
§10.1 板式塔
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
溢 流 装 置降溢液流管堰
平 顶 堰 齿 形 堰
3
§1.1 板式塔
受液盘
单 流 型 液 流 形 式多U型流流型
阶 梯 型 流
单流型
受液盘
双流型 受液盘
U 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 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
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
寸塔板上正常操作区。
17
五、塔板设计要点
41
图片
42
液沫夹带现象
43
4）液泛
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
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
筛 孔 型
低，故生产能力较小。
浮 阀 型
其 它 型 ：
6
§1.1 板式塔
泡 罩 型
筛 孔 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、
浮 阀 型
其 它 型 ：
7
§1.1 板式塔
泡 罩 型
筛 孔 型
浮 阀 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。
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。
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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↓
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%。
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
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
安定区
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
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20
21
22
六、塔板类型 a）泡罩塔板