板式塔的结构及工作原理

正常操作区
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。
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 单流型 设计方法： 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
漏液 原因： 两相在塔板上的接触时间↓ 板效率↓
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
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
严重 液面落差 气流的不均匀分布 漏液 板效率下降
降 液 管 溢流装置 溢 流 堰
平 顶 堰 齿 形 堰
开孔 区
§1.1 板式塔
受液盘
单流型 多流型 液流形式 U型流 阶梯型流
受液盘
单流型
双流型
受液盘
U 流型
阶梯型流
§1.1 板式塔
。
双流型塔板
§1.1 板式塔 有溢流塔板又分为：
泡 罩 型 缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速 低，故生产能力较小。 筛 孔 型 浮 阀 型 其 它 型 ：
与塔板结构、塔径、流量有关。
漏液状态
漏液状态
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
表1 塔径 D(m) 板 间 距 HT(mm) 0.3～0.6 200～350 板间距参考数值 0.6～1.0 250～400 1.0～2.0 250～600 2.0～4.0 300～600 4.0～6.0 400～800
四、塔板负荷性能图
操作弹性=气量上限/气量下限 操作弹性要求大于 2～3
V
过量液沫夹带线
有溢流塔板
5、 板上液体的返混 6、 气体通过塔板的压降
有溢流塔板
7．液体在降液管内的停留时间
3~5s
三、 塔径和塔高的估算
D
4VG u
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。
Z N e HT
HT 与塔径之间的关系如表 1 所示：
结 构 简 单 , 生 产 操作范围窄，效率较 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
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
传质表面面积很大的液膜
2）泡沫接触状态
两相传质面积是液滴的外表面
1． 严重漏液
不良后果：降低板效，严重时使板上不能积液，是塔 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
§10.1 板式塔
泡罩型 筛孔型 浮阀型 其它型：
§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
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
3）喷射接触状态
2、气体通过塔板的压降
干板压降 塔板压降 液层阻力 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
接触时间↑ 压降增大
塔釜温度↑
板效率↑
板数↓
设备费↓
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。
九、板式塔的操作特性
1、塔板上的异常操作现象
板式塔的知识培 训
苯加氢焦油加工厂--装备科
§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
第一章 气-液传质设备
板 式 塔 塔设备 填 料 塔
平顶型 溢流堰
一、板式塔类型、结构及特点：
受液区
降 有溢流塔板 液 管
六、塔板类型 a）泡罩塔板
b）筛孔塔板
c）浮阀塔板
d）舌型Biblioteka Baidu板
e）斜孔塔板
七、塔板的比较 一）、塔板性能比较 相对生产 能力 1.0 1.2～1.4 1.2～1.3 1.3～1.5 1.5～1.8 相 对板效 率 1.0 操作范围 压强 降 高 低 中 低 低 结构
塔板类型
泡罩板
较成熟，操 作范围 效率高，操 作范围宽
结构复杂，阻力大， 生产能力低
浮阀板
采 用 不 锈 钢 ， 浮 阀 分离要求高 , 负荷变化大 ; 原 油常压分馏塔 易脱落
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
分离要求较低的闪蒸塔
舌型板
图片
液沫夹带现象
4）液泛
现象：
夹带液泛 液泛 降液管液泛 原因： 气液两相流速过大 影响因素： 板间距大 流量、塔板结构 液泛速度高
液泛图示
塔板正常流动图
谢谢大家！
优点：弹性大、操作稳定可靠。
§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：
§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。 其它型：
成本
泡罩板 筛板 浮阀板
10～100
复杂 简单 一般 最简单 简单
1.0
1.1
1.1～1.2
35～100
10～100 50～100 30～100
0.4～0.5 0.7～ 0.8 0.5~0.6 0.5
舌型塔板
斜孔板
01.1
1.1
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 某些要求弹性好 的特殊塔