第三章气液传质设备 ■4.1板式塔 ■4.2填料塔 ■4.3填料塔与板式塔的比较 ■本章总结-联系图
第三章 气液传质设备 ◼ 4.1 板式塔 ◼ 4.2 填料塔 ◼ 4.3 填料塔与板式塔的比较 ◼本章总结－联系图
本章基本要求 ■了解评价塔设备性能的基本指标 ■了解各种板式塔的构造和性能 ■了解板式塔的设计内容及过程 ■了解对填料的基本要求和评价填料性能的指标 ■了解填料塔的基本构造和作用 ■了解板式塔和填料塔的流体力学性能 ■了解影响塔效率的因素
本章基本要求 ◼ 了解评价塔设备性能的基本指标 ◼ 了解各种板式塔的构造和性能 ◼ 了解板式塔的设计内容及过程 ◼ 了解对填料的基本要求和评价填料性能的指标 ◼ 了解填料塔的基本构造和作用 ◼ 了解板式塔和填料塔的流体力学性能 ◼ 了解影响塔效率的因素
概述 ■ 蒸馏和吸收虽原理不同，但从传质角度讲，有 共同特点，即气液两相要密切接触，接触后两 相要及时分离。因此，蒸馏和吸收可在相同的 设备内进行，此设备即为气液传质设备。 ■名 气液传质设备中，典型的是塔设备。 ■在塔设备内，液体靠重力作用自上而下流动 气相自下而上流动，两者逆流接触。 ■从结构上分，塔设备分板式塔（级接触)和填 料塔（微分接触）
概述 ◼ 蒸馏和吸收虽原理不同，但从传质角度讲，有 共同特点，即气液两相要密切接触，接触后两 相要及时分离。因此，蒸馏和吸收可在相同的 设备内进行，此设备即为气液传质设备。 ◼ 气液传质设备中，典型的是塔设备。 ◼ 在塔设备内，液体靠重力作用自上而下流动， 气相自下而上流动，两者逆流接触。 ◼ 从结构上分，塔设备分板式塔（级接触）和填 料塔（微分接触）
塔设备基本功能和性能评价 ■塔设备应满足以下基本原则： ■ 1.使气液两相充分接触，适当湍动，提供尽可能大的 传质面积和传质系数，接触后能及时完全分离： ■ 2.在塔内具有最大限度的逆流接触，以提供最大的传 质推动力。 ■1 评价塔设备性能指标： ■1.单位塔截面的生产能力-通量 ■2.分离效率：单板效率，等板高度 ■ 3.操作弹性 ■4.压强降-·-塔板压降，或等板高度压降
塔设备基本功能和性能评价 ◼ 塔设备应满足以下基本原则： ◼ 1.使气液两相充分接触，适当湍动，提供尽可能大的 传质面积和传质系数，接触后能及时完全分离； ◼ 2.在塔内具有最大限度的逆流接触，以提供最大的传 质推动力。 ◼ 评价塔设备性能指标： ◼ 1.单位塔截面的生产能力－－通量 ◼ 2.分离效率：单板效率，等板高度 ◼ 3.操作弹性 ◼ 4.压强降－－塔板压降，或等板高度压降
3.1板式塔 ■1.板式塔的结构 ■2.塔板的类型及性能 评价 ■3.板式塔的流体力学 性能与操作特性 ■4.板式塔的设计
3.1 板式塔 ◼ 1.板式塔的结构 ◼ 2.塔板的类型及性能 评价 ◼ 3.板式塔的流体力学 性能与操作特性 ◼ 4.板式塔的设计
3.1板式塔 出气 ■3.1.1板式塔的结构 ■ 逐级接触式，内装塔板，气液传 质在板上液层空间内进行；两相的组 回流 成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作 下，液相为连续相，气相为分散相。 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： 降液管：作为液体从上层塔板流至 下层塔板的通道。 出料 ■ 板式塔特点：生产能力大，塔板效 率稳定，操作弹性大，造价低，检修、 图3-】板式塔的结构 清洗方便。 ]-塔壳体；2-塔板；3-溢流腰； 4-受液盘；5-降液管
3.1 板式塔 ◼ 3.1.1 板式塔的结构 ◼ 逐级接触式，内装塔板，气液传 质在板上液层空间内进行；两相的组 成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作 下，液相为连续相，气相为分散相。 ◼ 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； ◼ 降液管：作为液体从上层塔板流至 下层塔板的通道。 ◼ 板式塔特点：生产能力大，塔板效 率稳定，操作弹性大，造价低，检修、 清洗方便
板式塔的设计意图 蒸气 。一液体 ■ 1、在每块塔板上气液两相必须保 持密切而充分的接触，为传质过 程提供足够大而且不断更新的相 际接触表面，以减小传质阻力； 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。 。一蒸气 ■板式塔：总体上气液呈逆流流动 液体 每块塔板上呈均匀错流
板式塔的设计意图 ◼ 1、在每块塔板上气液两相必须保 持密切而充分的接触，为传质过 程提供足够大而且不断更新的相 际接触表面，以减小传质阻力； ◼ 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。 ◼ 板式塔：总体上气液呈逆流流动； 每块塔板上呈均匀错流
3.1.2塔板的类型及性能评价 ■3.1.2.1塔板类型 ■ 塔板分为 ■有降液管式塔板（也称溢流式塔板或错流式塔板）： 气液两相呈错流方式接触，其塔板效率高，具有较大 的操作弹性，使用广泛。 ■ 无降液管式塔板（也称穿流式塔板或逆流式塔板）： 气液两相呈逆流接触，其板面利用率高，生产能力大， 结构简单，但效率较低，操作弹性小，应用较少。 ■本节只讨论有降液管式塔板
3.1.2 塔板的类型及性能评价 ◼ 3.1.2.1 塔板类型 ◼ 塔板分为 ◼ 有降液管式塔板（也称溢流式塔板或错流式塔板）： 气液两相呈错流方式接触，其塔板效率高，具有较大 的操作弹性，使用广泛。 ◼ 无降液管式塔板（也称穿流式塔板或逆流式塔板）： 气液两相呈逆流接触，其板面利用率高，生产能力大， 结构简单，但效率较低，操作弹性小，应用较少。 ◼ 本节只讨论有降液管式塔板
3.1.2塔板的类型及性能评价（续) ■1.泡罩塔板 泡罩塔板是工业上应用最早的 塔板，其结构如图所示，它主要由 升气管及泡罩构成。泡罩安装在升 气管的顶部，分圆形和条形两种， 以前者使用较广。泡罩有中80、 Φ100、Φ150mm三种尺寸，可 根据塔径的大小选择。泡罩的下部 周边开有很多齿缝，齿缝一般为三 角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上 为正三角形排列
3.1.2 塔板的类型及性能评价（续） ◼ 1. 泡罩塔板 ◼ 泡罩塔板是工业上应用最早的 塔板，其结构如图所示，它主要由 升气管及泡罩构成。泡罩安装在升 气管的顶部，分圆形和条形两种， 以前者使用较广。泡罩有Φ80、 Φ100、Φ150mm三种尺寸，可 根据塔径的大小选择。泡罩的下部 周边开有很多齿缝，齿缝一般为三 角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上 为正三角形排列
升气管与泡罩结构
升气管与泡罩结构 ◼ 升气管焊接在塔板上，泡罩固定在升气 管上