福州大学化工原理电子教案 气液传质设备 ⑤线5为液流量上限线,可根据14不小于3~5确定,若液量超过此上限,液体在降液管内停 留时间过短,液流中的气泡夹带现象大量发生,以致出现溢流液泛 上述各线所包围的区域为塔板正常操作范围。在此范围内,气液两相流量的变化对板效率影响不大。 塔板的设计点和操作点都必须位于上述范围内,方能获得合理的板效率 (2)操作弹性 上、下限操作极限的气体流量之比称为塔板的操作弹性,操作弹性越大的塔越好。 (3)注意 ①板型不同,负荷性能图中所包括的极限线也有所不同 ②同一板型但设计不同,线的相对位置也会不同。例如板间距Hx减小,则气速较小时也会产生液 泛及液沫夹带,线1和线3将下移,而线5将左移,塔的正常操作范围减小若降液管面积A1减小,线 1和线3将上移,线5左移可能与线1相交,而将液泛线3划到正常操作范围之外,这表明该塔在发生 液泛之前,液体流量已经受到降液管的最大液相负荷所限制 10.17塔板型式 塔板可分为有降液管式塔板(也称溢流式塔板或错流式塔板)及无降液管式塔板(也称穿流式塔板或 逆流式塔板)两类,在工业生产中,以有降液管式塔板应用最为广泛,在此只讨论有降液管式塔板。 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f80、f100、fl50mm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。 操作时,液体横向流过塔板,靠溢流堰保持板上有一定厚度的液层,齿缝浸没于液层之中而形成液封。 升气管的顶部应高于泡罩齿缝的上沿,以防止液体从中漏下。上升气体通过齿缝进入液层时,被分散成许 多细小的气泡或流股,在板上形成鼓泡层,为气液两相的传热和传质提供大量的界面。 泡罩塔板的优点是操作弹性较大,塔板不易堵塞:缺点是结构复杂、造价高,板上液层厚,塔板压降 大,生产能力及板效率较低。泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代,在新建塔设备中已很少采用 2.筛孔塔板 筛孔塔板简称筛板,其结构如图所示。塔板上开有许多均匀的小孔,孔径一般为3~8mm。筛孔在塔 板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液层。 操作时,气体经筛孔分散成小股气流,鼓泡通过液层,气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的 操作条件下,通过筛孔上升的气流,应能阻止液体经筛孔向下泄漏。 筛板的优点是结构简单、造价低,板上液面落差小,气体压降低,生产能力大,传质效率高。其缺点 是筛孔易堵塞,不宜处理易结焦、粘度大的物料 应予指出,筛板塔的设计和操作精度要求较高,过去工业上应用较为谨慎。近年来,由于设计和控制 水平的不断提高,可使筛板塔的操作非常精确,故应用日趋广泛 3.浮阀塔板 浮阀塔板具有泡罩塔板和筛孔塔板的优点,应用广泛。浮阀的类型很多,国内常用的有如图片3-4所 的F1型、V-4型及T型等 浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔,每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片,阀片本身连 有几个阀腿,插入阀孔后将阀腿底脚拨转90°,以限制阀片升起的最大高度,并防止阀片被气体吹走。阀福州大学化工原理电子教案 气液传质设备 - 5 - ⑤线 5 为液流量上限线，可根据 max T f L H A 不小于 3～5 确定，若液量超过此上限，液体在降液管内停 留时间过短，液流中的气泡夹带现象大量发生，以致出现溢流液泛。 上述各线所包围的区域为塔板正常操作范围。在此范围内，气液两相流量的变化对板效率影响不大。 塔板的设计点和操作点都必须位于上述范围内，方能获得合理的板效率。 （2）操作弹性 上、下限操作极限的气体流量之比称为塔板的操作弹性，操作弹性越大的塔越好。 （3）注意 ① 板型不同，负荷性能图中所包括的极限线也有所不同。 ② 同一板型但设计不同，线的相对位置也会不同。例如板间距 HT 减小，则气速较小时也会产生液 泛及液沫夹带，线 1 和线 3 将下移，而线 5 将左移，塔的正常操作范围减小；若降液管面积 Af 减小，线 1 和线 3 将上移，线 5 左移可能与线 1 相交，而将液泛线 3 划到正常操作范围之外，这表明该塔在发生 液泛之前，液体流量已经受到降液管的最大液相负荷所限制。 10.1.7 塔板型式 塔板可分为有降液管式塔板（也称溢流式塔板或错流式塔板）及无降液管式塔板（也称穿流式塔板或 逆流式塔板）两类，在工业生产中，以有降液管式塔板应用最为广泛，在此只讨论有降液管式塔板。 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 f80、f100、f150mm 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。 操作时，液体横向流过塔板，靠溢流堰保持板上有一定厚度的液层，齿缝浸没于液层之中而形成液封。 升气管的顶部应高于泡罩齿缝的上沿，以防止液体从中漏下。上升气体通过齿缝进入液层时，被分散成许 多细小的气泡或流股，在板上形成鼓泡层，为气液两相的传热和传质提供大量的界面。 泡罩塔板的优点是操作弹性较大，塔板不易堵塞；缺点是结构复杂、造价高，板上液层厚，塔板压降 大，生产能力及板效率较低。泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代，在新建塔设备中已很少采用。 2. 筛孔塔板 筛孔塔板简称筛板，其结构如图所示。塔板上开有许多均匀的小孔，孔径一般为 3～8mm。筛孔在塔 板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰，使板上能保持一定厚度的液层。 操作时，气体经筛孔分散成小股气流，鼓泡通过液层，气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的 操作条件下，通过筛孔上升的气流，应能阻止液体经筛孔向下泄漏。 筛板的优点是结构简单、造价低，板上液面落差小，气体压降低，生产能力大，传质效率高。其缺点 是筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。 应予指出，筛板塔的设计和操作精度要求较高，过去工业上应用较为谨慎。近年来，由于设计和控制 水平的不断提高，可使筛板塔的操作非常精确，故应用日趋广泛。 3. 浮阀塔板 浮阀塔板具有泡罩塔板和筛孔塔板的优点，应用广泛。浮阀的类型很多，国内常用的有如图片 3-4 所 示的 F1 型、V-4 型及 T 型等。 浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片，阀片本身连 有几个阀腿，插入阀孔后将阀腿底脚拨转 90°，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀片被气体吹走。阀