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1、板式塔基础知识 板式塔基本知识 思考 泡罩为什么不能歪斜 塔盘为什么要平整 板式塔基本知识 一 总体结构板式塔称为逐级接触式的气液传质设备 在一个圆筒形的壳体内装有若干块按一定间距放置的水平塔板 液体靠重力作用由上层塔板经降液管流至下层塔板 最后由塔底流出 气体靠压强差推动 逐板由下向上穿过板上液层而流向塔顶 气体通过每层板上液层时 形成气泡与液沫 泡沫可为两相接触提供足够大的相际接触面 有利于相间传质 气液两相充分接触 进行传质 气液两相的组份浓度呈阶梯式变化 板式塔基本知识 主要构件 1 塔体塔体是塔设备的外壳 通常由等直径 等壁厚的钢制圆筒和上 下椭圆封头组成 2 支座支座是塔体与基础的
2、连接部件 塔体支座的形式一般为裙式支座 3 塔内件板式塔内件由塔板 降液管 溢流堰 紧固件 支承件及除沫装置等组成 4 接管为满足物料进出 过程监测和安装维修等要求 塔设备上有各种开孔及接管 5 塔附件塔附件包括人孔 手孔 吊柱 平台 扶梯等 板式塔基本知识 板式塔基本知识 二 基本类型根据塔板结构 板式塔可分为泡罩塔 浮阀塔 筛板塔 舌形塔等 1 泡罩塔泡罩塔是最早应用于工业生产的典型板式塔 泡罩塔盘由塔板 泡罩 升气管 降液管 液流溢等组成 生产中使用的泡罩形式有多种 最常用的是圆形泡罩 每层塔板上开有若干个孔 升气管上覆以泡罩 上升气体通过泡罩进入液层时 被分散成许多细小的气泡 为气液两
3、相提供了大量的传质界面 板式塔基本知识 泡罩塔盘1 升气管 2 泡罩 3 塔盘板 板式塔基本知识 泡罩塔优点 相对于其他塔形 操作稳定性较好 易于控制 负荷有变化时仍有较好的弹性 介质适应范围广 缺点 生产能力较低 流体流经塔盘时阻力与压降大 且结构较复杂 造价较高 制造加工有较大难度 板式塔基本知识 2 浮阀塔浮阀塔是上世纪50年代发展起来的板式塔 塔板上开有若干大孔 每个孔上装有一个可以上下浮动的阀片 阀片本身有三条 腿 插入阀孔后将各腿底脚板转90 用以限制操作时阀片在板上升起的最大高度 阀片周边又冲出三块略向下弯的定距片 当气速很低时 靠这个定距片使阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔上 板
4、式塔基本知识 浮阀塔 板式塔基本知识 浮阀塔 优点 生产能力提高 操作弹性大 气液流动阻力比泡罩塔小 但比筛孔板大 塔板效率较高 结构简单 造价低 缺点 浮阀装卸清洗较困难是一种综合性能较好的塔形 浮阀塔在工业上应用十分普遍 浮阀塔盘气液接触状况 板式塔基本知识 筛板塔塔板上开有许多均布的筛孔 孔径一般为3 8mm 操作时 上升气流通过筛孔分散成细小的流股 在板上液层中鼓泡而出 气液间密切接触而进行传质 在通常的操作气速下 通过筛孔上升的气流 应能阻止液体经筛孔向下泄漏 筛板分为筛孔区 无孔区 溢流堰 降液管区等几个部分 筛板塔盘示意图 板式塔基本知识 板式塔基本知识 筛板塔优点 筛板塔与泡罩
5、塔相比 生产能力提高20 40 塔板效率高10 15 压力降小于30 一50 且结构简单 造价较低 制造 加工 维修方便 在许多场合都取代了泡罩塔 缺点 操作弹性不如泡罩塔 当负荷有变动时 操作稳定性差 当介质粘性较大或含杂质较多时 筛孔易堵塞 板式塔基本知识 泡罩 筛板及浮阀塔板都属于气相为分散相的板型 即气体在鼓泡或泡沫状态下进行气液接触 为防止严重的雾沫夹带 生产能力受到限制 而近年来发展起来的喷射型塔板克服了这个弱点 喷射型塔板上 气体喷出的方向与液体流动的方向一致 充分利用气体的动能来促进两相的接触 因气体不再通过较深的液层而鼓泡 所以塔板压降降低 雾沫夹带量减小 不仅提高了传质效果
6、 而且提高了生产能力 板式塔基本知识 4 舌形塔舌形塔板是喷射型塔板的一种 塔板上冲出许多舌形孔 舌片与板成一定角度 向塔板的溢流出口侧张开 舌孔按正三角形排列 塔板的液流出口处不设溢流堰 只保留降液管 上升气流穿过舌孔后 以较高的速度 20 30m s 沿舌片的张角向斜上方喷出 液体流过每排舌孔时 即为喷出的气流强烈扰动而形成泡沫体 喷射的液流冲至降液管上方的塔壁后流入降液管中 板式塔基本知识 舌形塔 优点 舌形塔盘物料处理量大 压降小 结构简单 安装方便 缺点 操作弹性小 塔板效率低 被气体喷射的液流在通过降液管时 会夹带气泡到下塔板 气相夹带现象严重 板式塔基本知识 5 浮动舌形塔浮动舌
7、形塔盘是在塔板孔内装设了可以浮动的舌片 浮动舌片既保留了舌形塔倾斜喷射的结构特点 又具有浮阀操作弹性好的优点 板式塔基本知识 浮动舌形塔 优点 处理量大 压降小 雾沫夹带少 操作弹性大 稳定性好 塔板效率高等优点 介于浮动塔板与固定舌形塔板之间 结构简单 制造方便 缺点 在操作过程中浮舌易磨损 舌形塔盘的舌孔 浮舌形塔盘的舌片 板式塔基本知识 三 板式塔比较 板式塔的结构形式多种多样 各种塔盘结构都具有各自的特点 且都有各自适宜的生产条件和范围 在具体选择塔盘结构时应根据工艺要求选择 板式塔基本知识 总结 塔板评价指标 生产能力大 即气液相负荷高 塔板效率要高 往往与生产能力冲突 操作弹性大 最大负荷 最小负荷 大 压降低 价格低廉 易于制造
