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1、塔设备7. 气液传质设备 7.1 板式塔 7.2 填料塔一、分类：板式塔：逐级接触式，内装塔板，气 液传质在板上液层空间内进行；填料塔：连续接触式，内装填料， 气液传质在填料润湿表面进行。气液传质设备评价塔设备性能的指标1、生产能力大； 2、分离效率高； 3、阻力小，压降低； 4、操作弹性大； 5、结构简单、造价低、安装维修方 便等。三、塔设备研制开发思路1、总体上保证气液两相呈逆流流动 ：提供最大的传质推动力 2、每块板上或填料层内保证气液 两相充分接触尽可能减小传质阻力 3、提供足够大的气液两相通道保证 大通量、低压降、合适的弹性1、在每块塔板上气液两相必须保持充分接触；7.1 板式塔7.
2、1.1 概述2、在塔内应尽量使气液两相呈逆流流动，以提供较大的传质推动力。二、筛板塔筛板塔的主要结 构： 1.筛孔：提供气 体上升的通道 ；2. 溢流堰：维持塔板上一定高度 的液层，以保证 在塔板上气液两 相有足够的接触 面积；二、筛板塔二、筛板塔3. 降液管：作为液体从上层塔 板流至下层塔 板的通道。定义：液体进塔量大于出塔量，结果使塔内不断积液，直至塔内充满液体，破坏塔内正常操作，称为液泛。一、液泛一、液泛液泛包括：夹带液泛、溢流液泛。 1、夹带液泛 原因：由液沫夹带引起 汽速过大 。一、液泛原因：由降液管通过液体能力不够而 引起液量过大。2、溢流液泛（降液管液泛 ）当气体孔速过小或气体分
3、布不均匀时，使有的筛孔无气体通过，从而造成液体短路，大量液体由筛孔漏下。二、严重漏液二、严重漏液产生原因气量过小 ；塔板开孔率大。7.1.6 塔板负荷性能图一、漏液线：气速 太慢 二、液体流量下限 线：液速慢，分布 不均匀三、液体流量上 限线：液速太快 ，接触时间短， 不利于传质。四、（溢流）液 泛线：气速太快 ，液泛。 五、过量液沫夹 带线一、填料塔结构 及作用1、填料层：提供气液接触的场所。7.2.1 填料塔结构及填料特性2、液体分布器： 均匀分布液体， 以避免发生沟流 现象。 3、液体再分布器 ：避免壁流发生 。4、支撑板：支 撑填料层，使 气体均匀分布 。 5、除沫器：防 止塔顶气体出
4、 口处夹带液体 。二、常用填料 环形 （拉西环、鲍尔环、阶梯环）鞍形 （矩鞍形、弧鞍形）波纹形（板波纹、网状波纹）形状材料：陶瓷、金属、塑料堆放：整砌、乱堆2、填料特性 （1）比表面积 a 定义：单位堆积体积所具有的表面 积， m2/m3、1/m。（2）空隙率 定义：单位体积填料中所具有的空隙 体积 ， m3/m3。（3）堆积密度 P ：单位体积填料所 具有的质量， kg/m3。塔径与填料尺寸D/d=8-151、填料作用 （1）提供气液接触面； （2）强化气体湍动，降低气相传质阻力； （3）更新液膜表面，降低液相传质阻力。三、填料作用及特性一、气体通过填料层的压降液体量=0 干填料气体呈湍流P
5、u1.82.0直线7.2.2 填料塔的水力学特 性液体量，空隙率，气体流通道减小，同一气速下，喷淋密度大，压降大 。 （F一下，高于A线）1、恒持液量区L点以下， u小，气液流动几乎与气速无关。 Pu1.82.0且基本与干填料平行L点以上，u大，阻碍液体顺畅下流，持液量 增加，此为拦液现象2、载液区出现拦液现象时 的气速为载点气 速，超过载点气 速后，Pu2.0 。 L：载点u，液体在塔内积累而发生液泛，此时的气速称泛点气速。3、液泛区P u 斜率急剧增加,使填料塔不能正常操作。 F：泛点二、泛点气速的计算p320应用：求泛点气速uf u=(0.5-0.8) uf 根据允许压降值计算空塔气速或根 据空塔气速计算压降。此图显示出压降与泛点、填料因 子、液汽比等参数的关系。常压塔：P = 1550 mmH2O/ m填 料；真空塔：P 8 mmH2O/ m填料一、板式塔 1、适用于塔径较大； 2、所需传质单元数或理论板数较多 ； 3、热量需从塔内移除； 4、适于较小液量； 5、适于处理有悬浮物的液体； 6、板式塔便于侧线采出。7.2.3 板式塔与填料塔比较二、填料塔 1、适用于处理有腐蚀性的物料； 2、填料塔压力降较小，适用于真空 蒸馏； 3、适用于间歇蒸馏或热敏性物料的 蒸馏； 4、适用于处理易发泡的液体。
