福州大学化工原理电子教案 气液传质设备 气体通过塔板的压降(塔板的总压降)包括:塔板的干板阻力(即板上各部件所造成的局部阻力) 板上充气液层的静压力及液体的表面张力 塔板压降是影响板式塔操作特性的重要因素。塔板压降増大,一方面塔板上气液两相的接触时间随之 延长,板效率升高,完成同样的分离任务所需实际塔板数减少,设备费降低:另一方面,塔釜温度随之升 高,能耗増加,操作费増大,若分离热敏性物系时易造成物料的分解或结焦。因此,进行塔板设计时,应 综合考虑,在保证较高效率的前提下,力求减小塔板压降,以降低能耗和改善塔的操作。 10.14板式塔的不正常操作现象 筛板塔内气体两相的非理想流动包括漏液、液泛和液沫夹带等,是使塔板效率降低甚至使操作无法进 行的重要因素,因此,应尽量避免这些异常操作现象的出现 (1)漏液 在正常操作的塔板上,液体横向流过塔板,然后经降液管流下。当气体通过塔板的速度较小时,气体 通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道流下时,便会出现漏液现象。漏液的发生导致气液两相在 塔板上的接触时间减少,塔板效率下降,严重时会使塔板不能积液而无法正常操作。通常,为保证塔的正 常操作,漏液量应不大于液体流量的10%。漏液量达到10%的气体速度称为漏液速度,它是板式塔操作气 速的下限。 造成漏液的主要原因是气速太小和板面上液面落差所引起的气流分布不均匀。在塔板液体入口处,液 层较厚,往往出现漏液,为此常在塔板液体入口处留出一条不开孔的区域,称为安定区。 (2)液沫夹带 上升气流穿过塔板上液层时,必然将部分液体分散成微小液滴,气体夹带着这些液滴在板间的空间上 升,如液滴来不及沉降分离,则将随气体进入上层塔板,这种现象称为液沫夹带。 液滴的生成虽然可增大气液两相的接触面积,有利于传质和传热,但过量的液沫夹带常造成液相在塔 板间的返混,进而导致板效率严重下降。为维持正常操作,需将液沫夹带限制在一定范围,一般允许的液 沫夹带量为e,<0.kg(液)/kg(气)。 影响液沫夹带量的因素很多,最主要的是空塔气速和塔板间距。空塔气速减小及塔板间距增大,可使 液沫夹带量减小 (3)液泛 塔板正常操作时,在板上维持一定厚度的液层,以和气体进行接触传质。如果由于某种原因,导致液 体充满塔板之间的空间,使塔的正常操作受到破坏,这种现象称为液泛 当塔板上液体流量很大,上升气体的速度很高时,液体被气体夹带到上一层塔板上的量剧増,使塔板 间充满气液混合物,最终使整个塔内都充满液体,这种由于液沫夹带量过大引起的液泛称为夹带液泛 当降液管内液体不能顺利向下流动时,管内液体必然积累,致使管内液位増髙而越过溢流堰顶部,两 板间液体相连,塔板产生积液,并依次上升,最终导致塔内充满液体,这种由于降液管内充满液体而引起 的液泛称为降液管液泛 液泛的形成与气液两相的流量相关。对一定的液体流量,气速过大会形成液泛:反之,对一定的气体 流量,液量过大也可能发生液泛。液泛时的气速称为泛点气速,正常操作气速应控制在泛点气速之下。 影响液泛的因素除气液流量外,还与塔板的结构,特别是塔板间距等参数有关,设计中采用较大的板 间距,可提高泛点气速 10.15板效率的各种表示方法及其应用 (1)点效率 EoG-y-ym+福州大学化工原理电子教案 气液传质设备 - 2 - 气体通过塔板的压降（塔板的总压降）包括：塔板的干板阻力（即板上各部件所造成的局部阻力）， 板上充气液层的静压力及液体的表面张力。 塔板压降是影响板式塔操作特性的重要因素。塔板压降增大，一方面塔板上气液两相的接触时间随之 延长，板效率升高，完成同样的分离任务所需实际塔板数减少，设备费降低；另一方面，塔釜温度随之升 高，能耗增加，操作费增大，若分离热敏性物系时易造成物料的分解或结焦。因此，进行塔板设计时，应 综合考虑，在保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗和改善塔的操作。 10.1.4 板式塔的不正常操作现象 筛板塔内气体两相的非理想流动包括漏液、液泛和液沫夹带等，是使塔板效率降低甚至使操作无法进 行的重要因素，因此，应尽量避免这些异常操作现象的出现。 （1）漏液 在正常操作的塔板上，液体横向流过塔板，然后经降液管流下。当气体通过塔板的速度较小时，气体 通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。漏液的发生导致气液两相在 塔板上的接触时间减少，塔板效率下降，严重时会使塔板不能积液而无法正常操作。通常，为保证塔的正 常操作，漏液量应不大于液体流量的 10%。漏液量达到 10%的气体速度称为漏液速度，它是板式塔操作气 速的下限。 造成漏液的主要原因是气速太小和板面上液面落差所引起的气流分布不均匀。在塔板液体入口处，液 层较厚，往往出现漏液，为此常在塔板液体入口处留出一条不开孔的区域，称为安定区。 （2）液沫夹带 上升气流穿过塔板上液层时，必然将部分液体分散成微小液滴，气体夹带着这些液滴在板间的空间上 升，如液滴来不及沉降分离，则将随气体进入上层塔板，这种现象称为液沫夹带。 液滴的生成虽然可增大气液两相的接触面积，有利于传质和传热，但过量的液沫夹带常造成液相在塔 板间的返混，进而导致板效率严重下降。为维持正常操作，需将液沫夹带限制在一定范围，一般允许的液 沫夹带量为 v e <0.1kg（液）/ kg（气）。 影响液沫夹带量的因素很多，最主要的是空塔气速和塔板间距。空塔气速减小及塔板间距增大，可使 液沫夹带量减小。 （3）液泛 塔板正常操作时，在板上维持一定厚度的液层，以和气体进行接触传质。如果由于某种原因，导致液 体充满塔板之间的空间，使塔的正常操作受到破坏，这种现象称为液泛。 当塔板上液体流量很大，上升气体的速度很高时，液体被气体夹带到上一层塔板上的量剧增，使塔板 间充满气液混合物，最终使整个塔内都充满液体，这种由于液沫夹带量过大引起的液泛称为夹带液泛。 当降液管内液体不能顺利向下流动时，管内液体必然积累，致使管内液位增高而越过溢流堰顶部，两 板间液体相连，塔板产生积液，并依次上升，最终导致塔内充满液体，这种由于降液管内充满液体而引起 的液泛称为降液管液泛。 液泛的形成与气液两相的流量相关。对一定的液体流量，气速过大会形成液泛；反之，对一定的气体 流量，液量过大也可能发生液泛。液泛时的气速称为泛点气速，正常操作气速应控制在泛点气速之下。 影响液泛的因素除气液流量外，还与塔板的结构，特别是塔板间距等参数有关，设计中采用较大的板 间距，可提高泛点气速。 10.1.5 板效率的各种表示方法及其应用 （1）点效率 1 * 1 OG + − − − = n n y y y y E