化工原理(天大版）---（下册）第三章 塔设备.pptVIP

3.1概述 塔设备的基本功能 使气、液两相充分接触，适当湍动，以提供尽可能大的传质面积和传质系数，接触后两相又能及时完善分离 在塔内使气、液两相具有最大限度的接近逆流，以提供最大的传质动力 塔设备的性能评价指标 通量：即为单位时间单位塔截面上的处理量； 分离效率：对板式塔指每层塔板的分离程度；对填料塔指单位高度填料层所达到的分离程度； 适应能力：操作弹性，表现为对物料的适应性及对负荷波动的适应性 流动阻力低 结构简单 金属耗量少 造价低 易于控制 3.1概述 塔设备的类型 板式塔 填料塔 第一节 板式塔 3-2-1 塔板类型 逆流塔板：穿流板 错流塔板 泡罩塔扳 筛板 浮阀塔板 喷射型塔板 3-2-1 塔板类型 泡罩塔扳 升气管 泡罩 齿缝 优点 升气管高出液层，不宜发生漏液 有较好的操作弹性 塔板不易堵塞，适于各种物料 缺点 塔板结构复杂，金属耗量大，造价高 塔板压降大 3-2-1 塔板类型 筛板塔板 筛孔（3-8mm） 优点 结构简单，造价低廉， 气体压降小 缺点 操作弹性小 筛孔小时容易堵塞 3-2-1 塔板类型 浮阀塔板 浮阀 优点 生产能力大 操作弹性大 塔板效率高 气体压降及液面落差较小 塔的造价低 3-2-1 塔板类型 喷射型塔板 3-2-2 板式塔的流体力学性能 塔板上气液两相的接触状态 鼓泡状 蜂窝状 泡沫状 喷射状 板式塔的流体力学性能 塔板压降 液泛 雾沫夹带 漏液 液面落差等 3-2-2 板式塔的流体力学性能 塔板压降 干板压降 板上充气液层的静压强 液体表面张力 塔板压降过大的影响 对吸收，可使塔底送气压强增加 对精馏，塔釜压强高，对真空蒸馏的影响较大 干板压降增大，可使传质时间增长，提高传质效率 尽量减小塔板压降 3-2-2 板式塔的流体力学性能 液泛（淹塔） 对一定的液体流量，气速过大，气体穿过板上液层时，造成两板问压降增大，使降液管内液体不能下流而造成液泛 当液体流量过大时，降液管的截面不足以使液体通过，管内液面升高，也会发生液泛现象 塔板结构不合理，塔板间距小 3-2-2 板式塔的流体力学性能 雾沫夹带 上升气流穿过塔板上液层时，将板上液体带入上层塔板的现象称为雾沫夹带 过量的雾沫夹带造成液相在塔板间的返混，进而导致塔板效率下降 影响因素 空塔气速过大 塔板间距小 3-2-2 板式塔的流体力学性能 漏液 当上升气体流速减小，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 影响漏液的因素 气速小 板面上液面落差所引起的气流分布不均 后果：严重的漏液使塔板上不能形成液层，气液无法进行传热、传质，塔板将失去其基本功能 液面落差 3-2-2 板式塔的流体力学性能 负荷性能图 3.3 填 料 塔 3.3.1填料塔的结构和特点 填料塔为连续接触式的气液传质设备 支承板 填料 液体分布器 当塔很高时，液体再分布器 与板式塔相比，填料塔的特点 结构简单 生产能力大 分离效率高 持液量小 操作弹性大 压降低 可处理腐蚀性的物料 3-3-2 填 料 一、填料特性 通量 效率 压降 二、填料几何参数 比表面积：单位体积填料层的填料表面积，以?表示，单位m2/m3 空隙率：单位体积填料层的空隙体积，以?表示，其单位m3/m3 填料因子 干填料因子：将?与?组合成? ? 3的形式称为干填料因子，单位，1/m，表示填料的流体力学性能 湿填料因子：将?与?组合成? ?3的形式称为湿填料因子，以φ表示，代表实际操作时填料的流体力学性能 Φ小，表明流体阻力小，液泛速度可提高 3-3-2 填 料 三、填料类型 3-3-2 填 料 三、填料类型 1）散装填料 （1）拉西环（Raschig ring）：最早使用的一种填料，为高径比相等的陶瓷和金属等制成的空心圆环。 3-3-2 填 料 三、填料类型 （2）鲍尔环（Pall ring）填料 3-3-2 填 料 三、填料类型 （3）阶梯环填料（Stair ring） 3-3-2填 料 三、填料类型 （4）弧鞍形(Berl saddle)矩鞍形(Intalox saddle)填料 3-3-2 填 料 三、填料类型 （5）金属鞍环 3-3-2 填 料 三、填料类型 2）规整填料 格栅填料 脉冲填料 波纹填料 3-3-2 填 料 三、填料类型 2）规整填料 3-3-2 填 料 几种填料的相对效率 3-3-3 填料塔的流体力学性能 一、气体通过填科层的压强降 3-2-3 填料塔的流体力学性能 二、液泛 定义：在泛点气速下．持液量的增多使液相由分散相变为连续相，而气相由连续相变为分散相 三、润湿性能和液体喷淋密度 能被液体润湿的材质 不规则的