单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八节 精馏塔及其选择,一 板式塔结构及性能,(,1,)板式塔结构,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、完全分离的条件进料,回流液,塔顶气相,塔底液相,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,塔板结构,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降液管(液体通道),液体流通通道,多为弓形受液盘,塔板上接受液体的部分,溢流堰,使塔板上维持一定高度的液层,保证两相充分接触浮阀塔内部结构,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2,)板式塔性能要求,生产能力大;,塔板效率高;,具有适当的操作弹性;,塔板阻力小;,塔结构简单,易于加工制造,维修保养。
二 塔内气、液两相异常流动,(,1,)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,液泛液泛现象:,过量雾沫夹带液泛,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说明,:开始发生液泛时的气速称之为,液泛气速,2,)严重漏液,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三 塔板上气、液两相接触状态,从严重漏液到液泛整个范围内存在有五种接触状态,即:,鼓泡状态、蜂窝状态、泡沫状态、喷射状态及乳化状态泡沫状态,由于孔口处鼓泡剧烈,各种尺寸的气泡连串迅速上升,将液相拉成液膜展开在气相内,因泡沫剧烈运动,使泡沫不断破裂和生成,以及产生液滴群,泡沫为传质创造了良好条件是工业上重要的接触状态之一喷射状态,从筛孔或阀孔中吹出的高速气流将液相分散高度湍动的液滴群,液相由连续相转变为分散相,两相间传质面为液滴群表面由于液体横向流经塔板时将多次分散和凝聚,表面不断更新,为传质创造了良好的条件,是工业塔板上另一重要的气、液接触状态。
四 常用塔板的类型,(,1,)泡罩塔,优点,:塔板操作弹性大,塔效率也比较高,不易堵缺点:,结构复杂,制造成本高,塔板阻力大但生产能力不大塔板是气液两相接触传质的场所,为提高塔板性能,采用各种形式塔板组成:,升气管和泡罩,圆形泡罩,条形泡罩,泡罩塔,(,2,)筛板塔板,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,筛 板,(,3,)浮阀塔板,圆形浮阀,条形浮阀,浮阀塔盘,方形浮阀,优点:,浮阀根据气体流量,自动调节开度,提高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降,同时具有较高塔板效率,在生产中得到广泛的应用缺点:浮阀易脱落或损坏,方形浮阀,F1,型浮阀,(,4,)喷射型塔板,气流方向,:垂直,小角度倾斜,,改善液沫夹带、液面落差,气液接触状态:,喷射状态,连续相,:气相;,分散相,:液相 促进两相传质形式:,舌形塔板、浮舌塔板、斜孔塔板、垂直筛板等缺点,:气泡夹带现象比较严重舌形塔板:,20,=,R25,50,三面切口舌片,;,拱形舌片,;,5050mm,定向舌片的尺寸和倾角,垂直筛板,液相,塔板,泡罩,气相,垂直筛板,:,(,5,)多降液管(,MD,)塔板,优点:提高允许液体流量,(,6,)林德筛板(导向筛板),应用,:,用于减压塔的低阻力、高效率塔板。
斜台,:抵消液面落差的影响导向孔,:使气、液流向一致,减小液面落差液流,(a),斜台装置,液流,液流,(b),导向孔,林德筛板,。