化工原理下蒸馏与吸收塔设备ppt课件

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2. 蜂窝状Leabharlann Baidu触状态
随着气速增加，气泡 数量不断增加。当气泡形 成速度大于气泡浮升速度 时，气泡在液层中累积。 气泡间相互碰撞，形成各 种多面体的大气泡。由于 气泡不易破裂，表面得不 到更新，所以此种状态不 利于传热和传质。
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3. 泡沫接触状态
当气速继续增加， 气泡数量急剧增加， 气泡不断发生碰撞和 破裂，此时板上液体 大部分以液膜的形式 存在于气泡之间，形 成一些直径较小、扰 动十分剧烈的动态泡 沫，由于泡沫接触状 态表面积大，并不断 更新，所以是一种较 好的接触状态。
③ 受液盘 塔板上接受液体的部分
④ 溢流堰 使塔板上维持一定高度的液层，保证两相
充分接触。
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2. 塔板的结构形式
(1)泡罩塔板
泡罩塔板是工业上应用
最早的塔板，它由升气管及
泡罩构成。泡罩安装在升气
管的顶部，分圆形和条形两
种，以前者使用较广。泡罩
有 8 0 mm 、 1 0 0 mm 和
150mm三种尺寸，可根据
塔径大小选择。泡罩下部周
边开有很多齿缝，齿缝一般
为三角形、矩形或梯形。泡
罩在塔板上为正三角形排列。
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泡罩塔板的优缺点
优点： ①操作弹性适中； ②塔板不易堵塞。 缺点： ①生产能力及板效率较低； ②结构复杂、造价高。
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(2)筛孔塔板
筛孔塔板简称筛板，其结构特点是在塔板上 开有许多均匀小孔，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。
浮阀塔板 1.2～ 1.3 1.1～ 1.2 大 中 一般 0.4～ 0.5
舌形塔板 1.3～ 1.5 1.1 小 低 简单 0.4～ 0.5
斜孔塔板 1.5～ 1.8 1.1 中 低 简单 0.4～ 0.5
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3.1.2 板式塔的流体力学性能
表示。 • 适应能力
操作弹性，表现为对物料的适应性及对负荷波 动的适应性。 • 其他：流动阻力小，结构简单、易于操作控制、 造价低。
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3.1 板式塔 3.1.1 板式塔的结构与塔板类型
板式塔为 逐级接触式的 气液传质设备， 它主要由圆柱 形壳体、塔板、 溢流堰以及降 液管和受液盘 等部件构成。
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板式塔的结构 1-壳体 2-塔板 3-溢流堰 4-受液盘 5-降液管
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板式塔的设计意图
总体上使两相呈逆 流流动
每一块塔板上呈均 匀的错流(或逆流） 接触
气液两相能充分接 触
接触后气液两相能 及时分离
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1. 塔板分类
塔板
有降液管式塔板√
无降液管式塔板
错流式 逆流式
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常见塔板的性能比较
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塔板类型 相对生 相对塔 操作 压力降 结构 成本 产能力 板效率 弹性
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泡罩塔板
1.0
1.0 中 高 复杂 1.0
筛孔塔板 1.2～ 1.4 1.1 低 低 简单 0.4～ 0.5
F-1型
V-4型
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(3)浮阀塔板
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浮阀塔板的优缺点
优点： ① 结构简单、造价低； ② 操作弹性大； ③ 生产能力大； ④ 塔板效率较高。 缺点： ① 处理易结焦、高黏度物料阀片易与塔板黏结； ② 操作时阀片易脱落或卡死。
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(4)喷射型塔板
1） 舌形塔板
舌形塔板的结构特点是，在 塔板上冲出许多舌孔，方向朝塔 板液体流出口一侧张开。舌片与 板面成一定的角度，有18°、 20°、25°三种（一般为20°）， 舌 片 尺 寸 有 5 0 mm×50mm 和 2 5 mm×25mm 两 种 。 舌 孔 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。
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筛孔塔板的优缺点
优点： ①结构简单、造价低； ②生产能力大； ③板上液面落差小，气体压降低； ④塔板效率较高。 缺点：
①操作弹性小； ②筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、黏度大的物料。
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(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，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。
塔板的分类
(a)有降液管式塔板 (b)无降液管式塔板
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❖板式塔的塔板基本结构
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1、降液管的受液区
2、进口安定区 3、鼓泡区 4、出口安定区（破沫区）
5、降液管的溢流区
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6、无效区
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液体流动方向
① 气体通道 形式很多，如筛板、浮阀、泡罩等，对塔
板性能影响很大。
② 降液管（液体通道） 液体流通通道，多为弓形
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舌形塔板示意图
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2）浮舌塔板
浮舌塔板的结构特点是，其舌片可上下浮 动。因此，浮舌塔板兼有浮阀板和固定舌形板 的特点，处理能力大、压降低、操作弹性大。
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浮舌塔板示意图
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3. 塔板的性能评价 塔板的性能评价指标： ①生产能力大； ②塔板效率高； ③塔板压降低； ④操作弹性大； ⑤结构简单，制造维修方便，造价低。
一、塔板上气液两相的接触状态
塔板上气液两相的接触状态是决定板上两相流 体力学及传质和传热规律的重要因素。当液体流量 一定时，随着气速的增加，可以出现四种不同的接 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。
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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。
第3章 蒸馏和吸收塔设备
学习目的 与要求
通过本章学习，应掌握板式塔的结构、塔板 的类型、板式塔的流体力学性能与操作特性；掌 握填料塔的结构、填料的类型、填料塔的流体力 学性能；了解填料塔的设计原则。
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塔设备的性能评价指标
• 通量 单位塔截面的生产能力
• 分离效率 对板式塔以板效率表示，对填料塔以等板高度