化工原理少课时版 板式塔

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1、第六节 板 式 塔版 绕 赔 沪 散 奋 而 糕 结 炬 羊 窗 灭 挝 寡 茶 诡 浙 颖 鞭 绰 硼 泌 症 唉 汐 晰 串 墒 葬 枕 协 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔优点：结构简单、造价低、塔板阻力小目前，广泛应用的一种塔型。塔板上开圆孔，孔径：3 - 8 mm，大孔径筛板：12 - 25 mm。一、 塔板结构（筛孔塔板为例）稚 苛 孜 斜 输 任 几 鼠 隅 貌 铁 昂 屉 菜 毫 探 湃 缨 港 跋 痕 陇 桔 心 危 媳 杰 馈 连 瘸 谅 跃 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化

2、工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔筛 板翱 睁 举 屎 威 摘 命 诈 轴 朔 圃 嘱 棒 嫂 组 滨 坍 薄 索 氨 疽 晾 私 乃 芬 硅 诉 嗡 荆 油 终 瑚 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔功能：为混合物的气、液两相提供多级的充分、有效的接触与及时、完全分离的条件。汽、液两相接触方式 两相流动的推动力 全塔：逆流接触塔板上：错流接触液体：重力气体：压力差账 怠 癌 位 神 粳 株 答 键 硬 掂 锥 胶 腆 夏 底 携 氰 焉 涵 效 碍 桔 疵 阴 喇 果 枪 卖 叔 框 霉 化 工 原 理 少

3、 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（一）汽液鼓泡区腋 峨 栗 羞 锯 为 辊 二 筒 课 龟 悍 究 佐 扦 弯 藉 皱 亦 负 钟 户 罢 驼 袒 垃 埠 莹 左 俩 郁 簿 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（二） 溢流堰（出口堰）作用：维持塔板上一定液层，使液体均匀横向流过。型式：平直堰、溢流辅堰、三角形齿堰及栅栏堰。薯 金 纤 曾 荡 粒 毁 羹 市 柜 员 茁 尝 根 虹 颐 冕 楼 扇 丛 趋 黄 抡 蜜 兵 韶 舜 锻 邀 舞 果 逝 化 工 原 理 少

4、课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔平流堰溢流辅堰涧 咆 弹 椒 库 糊 宰 砸 呢 恿 椿 思 狞 羔 柿 架 呼 财 蚌 敏 瞧 服 詹 歉 捕 馆 簿 互 扛 嘲 者 钎 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔三角形齿堰栅栏堰寇 挞 男 内 储 吴 赤 嚼 历 缮 尺 弃 牵 伴 丫 征 挟 染 谜 驮 誊 纽 咆 帚 隅 牺 悲 帚 茬 牢 面 想 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（三） 降液管降

5、液管：弓形、圆形。塔板上理想流动情况：液体横向均匀流过塔板，气体从气体通道上升，均匀穿过液层。气液两相接触传质，达相平衡，分离后，继续流动。筹 愈 菠 绎 辅 烫 敌 馈 步 药 弃 舆 拂 逛 倒 颤 益 奏 獭 蜀 喻 销 料 普 角 啦 意 弓 盏 萎 檄 塌 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔塔的操作能否正常进行，与塔内气液两相的流体力学状况有关。 （ 一）气液接触状态1.鼓泡接触状态当操作气速很低时，气流断裂成少数气泡在板上液层中上升，板上存 在有大量清液层，相际接触面积为气 泡表面。由于气泡数量较少，气泡表 面

6、的湍动程度也较低，所以鼓泡接触 状态的传质阻力较大, 效率较低。此时，气相为分散相而液相为连续相。二、 塔板上气、液两相流动状态 痉 媳 命 贪 艰 籽 讳 呆 因 擞 万 栈 撑 忌 永 镶 豪 搅 茹 干 惠 蓝 灌 募 揽 蚂 菇 菩 夹 唱 苫 狐 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔2.泡沫接触状态随着气速增大，气泡数量急剧增加，此时，塔板上液体 大部分是以液膜形式存在于气 泡之间，两相传质表面是面积 很大的液膜，它高度湍动且不 断合并与破裂，为两相传质创 造良好的流体力学条件，因此 传质阻力变小，传质效率有所 提

7、高。此时，气相仍为分散相而液相仍为连续相。缀 畸 胯 喊 史 供 裸 鼻 窑 爸 尹 满 项 鲍 痊 息 可 果 空 赞 步 丁 餐 必 免 冠 衡 储 蚜 氛 贪 埔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔3.喷射接触状态随着气速继续增大，气体射流穿过液层，将板上的液体破碎成 大小不等的液滴而被反复抛起， 两相传质表面是众多液滴的外表 面。传质阻力很小，传质效率有 所提高但容易造成过量的雾沫夹 带。此时，液体为分散相而气体为连续相，这是喷射接触状态与 泡沫接触状态的根本区别。由泡 沫状态转为喷射状态的临界点称 为转相点。露

8、踏 莽 敖 得 恼 惺 咏 咸 慎 颖 梧 嫉 单 玖 蒸 哇 蓬 巍 辞 束 悯 氛 概 留 喂 泡 苫 拢 凸 拯 贞 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（二）液面落差当液体横向流过板面时，为克 服板面的摩擦阻力和板上部件（如 泡罩、浮阀）的局部阻力；或当塔 径或液体流量很大时。则在板面上 容易形成液面落差。液层厚度的不均匀性将引起气 流的不均匀分布，从而造成漏液， 使塔板效率严重降低。对于大塔径的情况可采用双溢 流、阶梯流等溢流型式来减少液面 落差。字 圭 吟 晕 折 叉 绚 封 黄 函 蔚 瞻 蹲 篙 硒 鞭 柿

9、雹 俄 挝 笑 吞 秦 凸 晋 凯 骏 洪 施 羌 坦 挞 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（三） 塔板筛孔漏液 漏液量增大，导致塔板上难以维持正常操作所需的液面，无法操作。此漏液为严重漏液，称相应的孔流气速为漏液点气速 。淋 胁 应 抨 蕉 果 笋 溺 版 俏 青 惊 赘 炬 获 骡 搬 略 廷 门 烬 越 苦 芹 狞 钩 渴 哥 汇 奋 天 奈 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（四）液泛 如果由于某种原因，使得气、液两相流动不畅，使板上液层迅速

10、积累，以致充满整个空间，破坏塔的正常操作，称此现象为液泛。卧 帧 葵 啊 勾 地 违 叹 随 附 群 颊 娩 氦 序 擞 蒙 篷 套 拐 址 毡 慧 椎 罪 整 浅 椅 蛊 培 它 纺 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔降液管液泛当塔内气、液两相流量较大，导致降液管内阻力及塔板阻力增大时，均会引起降液管液层升高，当降液管内液层高度难以维持塔板上液相畅通时，降液管内液层迅速上升，以致达到上一层塔板，逐渐充满塔板空间，即发生液泛。并称之为降液管内液泛。下 界 弥 涧 减 搔 孩 困 佑 放 却 察 达 编 壹 裕 行 缎 肚

11、侵 简 荆 绕 栖 冷 赔 侈 阶 灰 兽 胚 浮 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（五）液沫夹带原因： 气相在液层中鼓泡，气泡破裂，将雾沫弹溅至上一层塔板； 气相运动是喷射状，将液体分散并可携带一部分液沫流动。刨 蠢 民 仟 霓 侥 籍 厚 亭 兵 凿 只 痞 瓤 舱 隐 仓 舍 霓 彤 获 馒 蚁 订 颠 者 崭 马 曙 鲜 购 柄 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔传质的非理想流动情况：反向流动 液沫夹带、气泡夹带 ，即：返混现象 后果：使已分

12、离的两相又混合，板效率降低，能耗增加。不均匀流动液面落差（水力坡度）：引起塔板上气速不均；塔壁作用（阻力）：引起塔板上液速不均，中间 近壁；后果：使塔板上气液接触不充分，板效率降低。栅 苛 狰 昆 市 遥 窜 搞 静 蕴 腔 弗 孔 兽 坝 疙 阂 窟 员 母 幢 嘲 湘 句 胁 撮 伸 竭 欣 致 荤 爆 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔三、塔板效率塔板效率反映了实际塔板上气液两相间传质的完善程度。板式塔的效 率有几种不同的表示法，如总板效率、单板效率及点效率等。（一）全塔效率（或总塔板效率）E0总板效率又称全塔效率，

13、是指达到指定分离效果所需理论 板数与实际板数的比值，即E0=NT/NP 式中 NT塔内所需理论板数，NP塔内实际板数。该式将影响传质过程的动力学因素全部归结到总板效率内。板式塔内各层塔板的传质效率并不相同，总板效率简单 地反映了整个塔内的平均传质效果。侨 诚 庄 磐 呻 解 挛 亲 漾 混 契 痕 澈 晶 刮 卧 藉 野 亩 罕 丽 觅 讨 话 宁 羚 主 箩 端 冷 形 汞 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔（二）. 单板效率（默弗里板效率）单板效率又称为默弗里（MurPhree）板效率，是指气相或液 相经过一层塔板前后

14、的实际组成变化与经过该层塔板前后的 理论组成变化的比值。第n层塔板的效率有如下两种表达方式 ：（1）按气相组成变化表示的单板效率为：EMV=（yn-yn+1）/（yn*-yn+1 ） （6-68）（2）按液相组成变化表示的单板效率为：EML=（xn-1-xn）/（xn-1-xn*） （6-69）式中 yn* _与xn成平衡的气相组成，xn* _与yn成平衡的液相组成。一般说来，同一层塔板的Emv与Eml数值并不相同半 炬 热 糙 爽 哭 擂 砸 妆 品 保 侨 徊 唉 性 绝 柿 泅 刚 屁 诊 拆 撵 恍 鹏 哇 轧 逮 根 律 俐 袭 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔

15、化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔四、塔高的确定已知：实际塔板数 N实 ； 选取塔板间距 HT；有效塔高：选取塔板间距 HT ：HT ，则塔内气速，塔径，但塔高HT ，则塔高，液沫夹带量，液泛气速 考虑经济性 、经验选取说明：工业塔中，板间距范围200900 mm瓮 爪 病 既 赏 淮 宙 油 有 涅 墟 斑 关 撕 倡 戍 摈 偿 卸 猎 凭 兹 迢 蓖 饼 坯 民 舰 戮 形 讥 揭 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔五、塔径的计算确定原则： 防止过量液沫夹带液泛步骤： 先确定空塔气速 umax (m

16、/s)；然后选设计气速 u；最后计算塔径 D。（6-72 ）辛 顶 神 枢 颤 疚 沃 挚 频 釜 晴 虏 迁 切 砾 寡 资 陕 威 巡 津 研 灭 乎 较 炸 讯 乍 育 轮 函 涵 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔C：气体负荷因子，与 HT、 液体表面张力和两相接触状况有关。最大允许空塔气速（液泛气速）（6-72）婉 募 遮 钦 郡 香 喳 隋 嗅 饿 鞍 髓 恼 络 暮 园 倾 羡 近 宙 悦 穗 炼 恩 绘 巫 奥 嫡 剁 文 碉 鲍 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔 化 工 原 理 少 课 时 版 第 六 节板 式 塔对于筛板塔(浮阀、泡罩塔)，可查图 ，C20=(HT 、L V)C20 ： =20mN/m