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1、11.板式塔總體結(jié)構(gòu)22)按氣液兩相流動(dòng)方式1)按塔盤結(jié)構(gòu)錯(cuò)流板式塔和逆流板式塔,或稱有降液管的塔盤和無(wú)降液管的塔盤。有降液管的塔盤應(yīng)用較廣.(目前應(yīng)用最廣的是篩板塔及浮閥塔)泡罩塔篩板塔浮閥塔舌形塔2.板式塔的分類(a)錯(cuò)流式(b)逆流式33)按液體流動(dòng)型式單溢流型雙溢流型a.單溢流型塔盤——應(yīng)用最為廣泛,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,液體行程長(zhǎng),有利于提高塔盤效率;但當(dāng)塔徑或液量大時(shí),塔盤上液位梯度較大,導(dǎo)致氣液分布不均或降液管過(guò)載。4單溢流型塔盤排列6b.雙溢流塔盤7優(yōu)點(diǎn):操作彈性較大,在負(fù)荷變動(dòng)范圍較大時(shí)能保持較高效率,液氣比范圍大,不易堵塞,能適用多種介質(zhì),操作穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜
2、,造價(jià)高,安裝維修麻煩。(1)泡罩塔泡罩塔盤的主要結(jié)構(gòu):泡罩、升氣管、溢流管及降液管。8工作原理1)液體由上層塔盤通過(guò)左側(cè)降液管經(jīng)下部A處流入塔盤;2)橫向流過(guò)塔盤上布置泡罩的區(qū)段B-C(氣液接觸區(qū)),C-D段用于初步分離液體中夾帶的氣泡;3)液體越過(guò)出口堰板并流入右側(cè)降液管。在堰板上方的液層高度稱為堰上液層高度,液體流入降液管內(nèi)后經(jīng)靜止分離,蒸汽上升返回塔盤,清液流入下層塔盤。4)蒸汽由下層塔盤上升進(jìn)入泡罩升氣管內(nèi),經(jīng)過(guò)升氣管與泡罩間的環(huán)形通道,穿過(guò)泡罩的齒縫分散到泡罩間的液層中去。蒸汽從齒縫中流出時(shí),形成氣泡,攪動(dòng)塔盤上的液體,在液面上形成泡沫層。氣泡離開(kāi)液面時(shí)破裂成帶有
3、液滴的氣體,小液滴相互碰撞形成大液滴而降落,回到液層中。9設(shè)計(jì)及操作時(shí)應(yīng)避免的問(wèn)題1)錐流:出現(xiàn)液體流量很小或液封高度不夠,蒸氣從齒縫推開(kāi)液體,掠過(guò)液面直接上升,使氣液接觸不良。2)脈沖鼓泡:蒸汽量太小,氣體不能以連續(xù)鼓泡的形式通過(guò)液層,下層塔盤逐漸積蓄蒸汽,使之壓力升高,當(dāng)升高到足夠的數(shù)值后,氣體才通過(guò)齒縫鼓泡溢出,但又造成氣壓下降,停止鼓泡,待氣壓再次升高到一定數(shù)值后,才能重新鼓泡通過(guò)齒縫。3)傾流:液量過(guò)大,蒸氣量過(guò)小,液體從泡罩的升氣管流到下層塔盤。塔盤效率明顯下降。4)霧沫夾帶:蒸氣量過(guò)大,速度過(guò)高形成過(guò)量的液體被氣體帶到上層塔盤。5)液泛:氣、液量均很大,降液管容
4、積太小,部分液體不能通過(guò)降液管流下,而阻截在塔盤上,使塔盤上泡沫層高度超過(guò)塔盤間距。10(2)浮閥塔50年代前后開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的,應(yīng)用最廣泛。其工作原理:氣、液兩相流程與泡罩塔相似。塔盤上開(kāi)有一定形狀的閥孔,蒸氣從閥孔上升,頂開(kāi)閥片,穿過(guò)環(huán)形縫隙,以水平方向吹入液層,形成泡沫。浮閥能隨氣速的增減在相當(dāng)寬的氣速范圍內(nèi)自由升降,保持穩(wěn)定操作。閥片的形狀有圓形、矩形等。優(yōu)點(diǎn)1)生產(chǎn)能力大,比泡罩塔提高20-40%;2)操作彈性大;3)塔盤效率較高,氣液接觸狀態(tài)較好,氣體沿水平方向吹入液層,霧沫夾帶較小;4)結(jié)構(gòu)及安裝較簡(jiǎn)單,重量較輕,制造費(fèi)用低,僅為泡罩塔的60~80%左右。缺點(diǎn)1)氣
5、速較低時(shí),塔盤有漏液,效率下降;2)閥片有卡死和吹脫的可能,導(dǎo)致操作運(yùn)轉(zhuǎn)及檢修的困難;3)塔盤壓力降較大,妨礙了它在高氣相負(fù)荷及真空塔中的應(yīng)用。11周邊沖有三個(gè)下彎的小定距片。在浮閥關(guān)閉閥孔時(shí),它能使浮閥與塔盤間保留一小的間隙,一般為2.5mm,同時(shí),小定距片還能保證閥片停在塔盤上與其他點(diǎn)接觸,避免閥片粘在塔盤上而無(wú)法上浮。閥片四周向下傾斜,且有銳邊,增加氣體進(jìn)入液層的湍動(dòng)作用,有利于氣液傳質(zhì)。浮閥的最大開(kāi)度由閥腿的高度決定,一般為12.5mm。浮閥—?dú)庖簜髻|(zhì)元件1213工作原理:塔盤分為篩孔區(qū)、無(wú)孔區(qū)、溢流堰及降液管等部分。液體從上層塔盤的降液管流下,橫向流過(guò)塔盤,越過(guò)溢流
6、堰經(jīng)溢流管流入下層塔盤,塔盤上依靠溢流堰的高度保持其液層高度。蒸氣自下而上穿過(guò)篩孔時(shí),被分散成氣泡,在穿越塔盤上液層時(shí),進(jìn)行氣液兩相間的傳熱與傳質(zhì)。(3)篩板塔優(yōu)點(diǎn):與泡罩塔相比,其生產(chǎn)能力大20~40%,塔盤效率高10~15%,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)減少40%左右,安裝維修較容易,塔盤制造容易。缺點(diǎn):小孔徑篩板易堵塞,不適宜處理臟,粘性大的和帶固體粒子的料液。14篩孔15(4)舌型塔氣流垂直向上噴射(如篩板塔),造成較大霧沫夾帶。若使氣流在盤上沿水平方向或傾斜方向噴射,可減輕夾帶,并調(diào)節(jié)傾斜角度還可改變液流方向,減小液面梯度和液體返混。(一)固定舌型塔盤工作原理:舌片開(kāi)啟一定角度,
7、舌孔方向與液流方向一致,見(jiàn)圖。氣相噴出推動(dòng)液體,液面梯度減小,液層減薄,處理能力增大,使壓降減小。優(yōu)缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝檢修方便,但塔的負(fù)荷彈性較小,塔盤效率較低,應(yīng)用受到一定限制。16優(yōu)缺點(diǎn):處理能力大,壓降小,舌片可以浮動(dòng)。塔盤霧沫夾帶及漏液較小,操作彈性顯著增加。板效率較高,但其舌片容易損壞。結(jié)構(gòu):一端可以浮動(dòng),最大張角約20°。舌片厚度1.5mm,質(zhì)量約20g。(二)浮動(dòng)舌形塔17(5)各類板式塔類型比較泡罩塔篩板塔浮閥塔穿流式塔(歷史悠久,經(jīng)驗(yàn)較多,設(shè)計(jì)方法比較成熟)操作穩(wěn)定,適應(yīng)范圍廣;壓力