第八节第八节 精馏塔及其选择精馏塔及其选择 一一 板式塔结构及性能板式塔结构及性能（（1 1）） 板式塔结构板式塔结构 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、完全分离的条件时、完全分离的条件进料进料回流液回流液塔顶气相塔顶气相塔底液相塔底液相 汽、液两相接触方式汽、液两相接触方式 两相流动的推动力两相流动的推动力 全塔：逆流接触全塔：逆流接触塔板上：错流接触塔板上：错流接触液体：重力液体：重力气体：压力差气体：压力差 塔板结构塔板结构① 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② ② 降液管（液体通道）降液管（液体通道） 液体流通通道，多为弓形液体流通通道，多为弓形③ ③ 受液盘受液盘 塔板上接受液体的部分④ ④ 溢流堰溢流堰 使塔板上维持一定高度的液层，保证两相充分接触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浮阀塔内部结构 塔板上塔板上理想流动理想流动情况情况： 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，达相平衡相平衡，分离后，继续流动传质的非理想流动情况传质的非理想流动情况： ①①反向流动反向流动 液沫夹带、气泡夹带 ，即：返混现象返混现象 后果后果：使已分离的两相又混合，板效率降低，能耗增加板效率降低，能耗增加②②不均匀流动不均匀流动 液面落差液面落差（水力坡度）：引起塔板上气速气速不均； 塔壁作用塔壁作用（阻力）：引起塔板上液速液速不均，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 ① 生产能力大； ② 塔板效率高； ③ 具有适当的操作弹性； ④ 塔板阻力小； ⑤ 塔结构简单，易于加工制造，维修保养二二 塔内气、液两相异常流动塔内气、液两相异常流动 （（1 1）液泛）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：液泛现象： ① ① 过量雾沫夹带液泛过量雾沫夹带液泛原因：原因：① 气相在液层中鼓泡，气泡破裂，将雾沫弹溅至上一层塔板；② 气相运动是喷射状，将液体分散并可携带一部分液沫流动。
说明说明：开始发生液泛时的气速称之为液泛气速液泛气速 （（2 2）） 严重漏液严重漏液 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 三三 塔板上气、液两相接触状态塔板上气、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：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鼓泡状态、蜂窝状态、泡沫状态、喷射状态及乳化状态 ①① 泡沫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 ② ② 喷射状态喷射状态 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。
四四 常用塔板的类型常用塔板的类型（（1 1）泡罩塔）泡罩塔优点优点：塔板操作弹性大，塔效率也比较高，不易堵缺点：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：组成：升气管和泡罩 圆形泡罩圆形泡罩条形泡罩条形泡罩泡罩塔泡罩塔 （（2 2）筛板塔板）筛板塔板优点：结构简单、造价低、塔板阻力小优点：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 筛筛 板板 （3）浮阀塔板圆形浮阀条形浮阀条形浮阀浮阀塔盘方形浮阀方形浮阀 优点：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：浮阀易脱落或损坏缺点：浮阀易脱落或损坏方形浮阀方形浮阀F1F1型浮阀型浮阀 （（4 4）喷射型塔板）喷射型塔板 气流方向气流方向：垂直 → → 小角度倾斜， 改善液沫夹带、液面落差 。
气液接触状态：气液接触状态：喷射状态连续相连续相：气相；分散相分散相：液相 促进两相传质形式：形式：舌形塔板、浮舌塔板、斜孔塔板、垂直筛板等缺点缺点：气泡夹带现象比较严重舌形塔板： ·ⅠⅡⅢ20°α=R2550Ⅰ三面切口舌片; Ⅱ拱形舌片;Ⅲ50×50mm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 6）林德筛板（导向筛板））林德筛板（导向筛板） 应用应用：用于减压塔的低阻力、高效率塔板 斜台斜台：抵消液面落差的影响 导向孔导向孔：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 。