文档介绍：第四章气液传质设备
板式塔
填料塔
填料塔与板式塔的比较
本章总结-联系图
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第四章气液传质设备
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,塔设备分板式塔和填料塔。
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第四章气液传质设备
板式塔
板式塔的结构
塔板的类型及性能评价
板式塔的流体力学性能与操作特性
板式塔的设计
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第四章气液传质设备
板式塔
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。
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第四章气液传质设备
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。
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第四章气液传质设备
塔板的类型及性能评价
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。
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第四章气液传质设备
塔板的类型及性能评价
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。
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第四章气液传质设备
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第四章气液传质设备
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。
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第四章气液传质设备
2. 筛孔塔板
筛孔塔板简称筛板,其结构如图示。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。
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第四章气液传质设备