气液传质设备课件

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第四章第四章 气液传质设气液传质设备备4.1.1概述概述4.1.2板式塔的类型板式塔的类型4.1.3气体通过塔板压力降气体通过塔板压力降4.1.4筛板塔内气液两相的筛板塔内气液两相的非理想流动非理想流动4.1.5不正常操作现象不正常操作现象4.1.6塔板负荷性能图塔板负荷性能图4.1.7塔板效率塔板效率4.1.1概述概述一、板式塔的设计意图一、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;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。供较大的传质推动力。板式塔:板式塔:总体上气液呈逆流流动总体上气液呈逆流流动;每块塔板上呈均匀错流每块塔板上呈均匀错流。降降液液管管受受液液区区溢流堰溢流堰安定区安定区开孔区开孔区俯视图俯视图边缘固定区边缘固定区开孔区(有效传质区):塔板上布置有筛孔的区域,提供主要汽液传质区域。降液区:每根降液管所占用的塔板区域,液体自上一层塔板流至其下一层塔板的通道。安定区:此区域不开孔是为了防止因这部位液层较厚而造成倾向性漏液,同时也防止气泡窜入降液管。边缘固定区:在塔板边缘有宽度为Wc的区域不开孔,这部分用于塔板固定。二、气液两相接触状态二、气液两相接触状态鼓泡接触状态鼓泡接触状态稳定的气泡表面稳定的气泡表面泡沫接触状态泡沫接触状态更新的液膜表面更新的液膜表面喷射接触状态喷射接触状态更新的液滴表面更新的液滴表面1.鼓泡接触状态鼓泡接触状态液体液体连续相连续相气体气体分散相分散相两相接触面积:气泡表面两相接触面积:气泡表面2.泡沫接触状态泡沫接触状态液体液体连续相连续相气体气体分散相分散相两相接触面积:不断更新的液膜表面两相接触面积:不断更新的液膜表面气体气体连续相连续相液体液体分散相分散相两相接触面积:不断更新的液滴表面两相接触面积:不断更新的液滴表面3.喷射接触状态喷射接触状态 生产上对塔器的要求生产上对塔器的要求生产上对塔器的要求生产上对塔器的要求 生产上对塔器在工艺上及结构上提出的要求有下列几方面:生产上对塔器在工艺上及结构上提出的要求有下列几方面:生产上对塔器在工艺上及结构上提出的要求有下列几方面:生产上对塔器在工艺上及结构上提出的要求有下列几方面:1 1 分离效率高分离效率高分离效率高分离效率高-达到一定分离程度所需塔的高度低。达到一定分离程度所需塔的高度低。达到一定分离程度所需塔的高度低。达到一定分离程度所需塔的高度低。2 2 生产能力大生产能力大生产能力大生产能力大-单位塔截面积处理量大。单位塔截面积处理量大。单位塔截面积处理量大。单位塔截面积处理量大。3 3 操作弹性(操作弹性(操作弹性(操作弹性(flexibilityflexibility)大大大大-对一定的塔器,操作时气对一定的塔器,操作时气对一定的塔器,操作时气对一定的塔器,操作时气液流量(亦称气液负荷)的变化会影响分离效率。若分离效率液流量(亦称气液负荷)的变化会影响分离效率。若分离效率液流量(亦称气液负荷)的变化会影响分离效率。若分离效率液流量(亦称气液负荷)的变化会影响分离效率。若分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点,可最高时的气液负荷作为最佳负荷点,可最高时的气液负荷作为最佳负荷点,可最高时的气液负荷作为最佳负荷点,可把分离效率比最高效率把分离效率比最高效率把分离效率比最高效率把分离效率比最高效率下降下降下降下降15%15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性。工程上常。工程上常。工程上常。工程上常用的是液、气负荷比用的是液、气负荷比用的是液、气负荷比用的是液、气负荷比,作为气相与液相的操作弹性。操作弹性作为气相与液相的操作弹性。操作弹性作为气相与液相的操作弹性。操作弹性作为气相与液相的操作弹性。操作弹性大的塔必然适应性强,易于稳定操作。大的塔必然适应性强,易于稳定操作。大的塔必然适应性强,易于稳定操作。大的塔必然适应性强,易于稳定操作。4气体阻力小气体阻力小-气体阻力小可使气体输送的功率消耗气体阻力小可使气体输送的功率消耗小。对真空精馏来说,降低塔器对气流的阻力可减小塔顶,小。对真空精馏来说,降低塔器对气流的阻力可减小塔顶,底间的压差,降低塔的操作压强,从而可降低塔底溶液泡点,底间的压差,降低塔的操作压强,从而可降低塔底溶液泡点,降低对塔釜加热剂的要求,还可防止塔底物料的分解。降低对塔釜加热剂的要求,还可防止塔底物料的分解。5结构简单,设备取材面广结构简单,设备取材面广-便于加工制造与维修,便于加工制造与维修,价格低廉,使用面广。价格低廉,使用面广。对于一块塔板,气液间的相对流向有两种类型:对于一块塔板,气液间的相对流向有两种类型:对于一块塔板,气液间的相对流向有两种类型:对于一块塔板,气液间的相对流向有两种类型:错流式错流式 液体沿水平方向横过塔板,气体则液体沿水平方向横过塔板,气体则沿与塔板垂直方向由下而上穿过板上的孔通过塔板,气液沿与塔板垂直方向由下而上穿过板上的孔通过塔板,气液呈错流。筛板塔、浮阀塔及泡罩塔等的操作均属此类型。呈错流。筛板塔、浮阀塔及泡罩塔等的操作均属此类型。这种类型塔的结构特点是具有降液管。降液管提供了液体这种类型塔的结构特点是具有降液管。降液管提供了液体从一块塔板流至其下一块塔板的通道。从一块塔板流至其下一块塔板的通道。逆流式逆流式气液皆沿与水平塔板相垂直的方向穿过板上的气液皆沿与水平塔板相垂直的方向穿过板上的孔通过塔板。气体由下而上,液体由上而下,气液呈逆流。孔通过塔板。气体由下而上,液体由上而下,气液呈逆流。淋降筛板塔即属此类型。此类型塔板没有降液管。淋降筛板塔即属此类型。此类型塔板没有降液管。4.1.2板式塔的类型板式塔的类型 这两种类型的塔,就全塔而言,气液皆呈逆流。两种类型的这两种类型的塔,就全塔而言,气液皆呈逆流。两种类型的塔在操作时板上都有积液,气体穿过板上小孔后在液层内生成气塔在操作时板上都有积液,气体穿过板上小孔后在液层内生成气泡。板上泡沫层便是气液接触传质的区域。泡。板上泡沫层便是气液接触传质的区域。板式塔的塔板类型板式塔的塔板类型一、泡罩塔一、泡罩塔一、泡罩塔一、泡罩塔泡罩塔是泡罩塔是泡罩塔是泡罩塔是CellierCellier于于于于18131813年提出的最早工业规模年提出的最早工业规模年提出的最早工业规模年提出的最早工业规模应用的板式塔型式应用的板式塔型式应用的板式塔型式应用的板式塔型式。二、筛板塔(二、筛板塔(筛板塔约于筛板塔约于18321832年开始用于工业生产年开始用于工业生产)筛板塔的主要结构及功能:筛板塔的主要结构及功能:1.筛孔筛孔提供气体上升的通道;提供气体上升的通道;2.溢流堰溢流堰维持塔板上一定高度的液层,以保证在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;塔板上气液两相有足够的接触面积;3.降液管降液管作为液体从上层塔板流至下层塔板的通道。作为液体从上层塔板流至下层塔板的通道。生产实践说明:生产实践说明:生产实践说明:生产实践说明:1、只要筛板塔设计合理,、只要筛板塔设计合理,操作得当,筛板塔不仅可操作得当,筛板塔不仅可稳定操作,而且操作弹性稳定操作,而且操作弹性可达可达23,能满足生产要,能满足生产要求。求。2、筛板塔比起泡罩塔,生、筛板塔比起泡罩塔,生产能力可增大产能力可增大10%15%,板效率约提高,板效率约提高15%,单,单板压降可降低板压降可降低30%左右,左右,造价可降低造价可降低20%50%。三、浮阀塔:浮阀塔是廿世纪五十年代初开发的一三、浮阀塔:浮阀塔是廿世纪五十年代初开发的一种新塔型。种新塔型。阀片上各部件的作用:阀脚:阀脚:阀脚:阀脚:浮阀有三条带钩的腿。将浮阀放进筛孔后,将其腿浮阀有三条带钩的腿。将浮阀放进筛孔后,将其腿浮阀有三条带钩的腿。将浮阀放进筛孔后,将其腿浮阀有三条带钩的腿。将浮阀放进筛孔后,将其腿上的钩扳转,可防止操作时气速过大将浮阀吹脱。上的钩扳转,可防止操作时气速过大将浮阀吹脱。上的钩扳转,可防止操作时气速过大将浮阀吹脱。上的钩扳转,可防止操作时气速过大将浮阀吹脱。定距片:定距片:定距片:定距片:浮阀边沿冲压出三块向下微弯的浮阀边沿冲压出三块向下微弯的浮阀边沿冲压出三块向下微弯的浮阀边沿冲压出三块向下微弯的“脚脚脚脚”。当筛孔。当筛孔。当筛孔。当筛孔气速降低浮阀降至塔板时,靠这三只气速降低浮阀降至塔板时,靠这三只气速降低浮阀降至塔板时,靠这三只气速降低浮阀降至塔板时,靠这三只“脚脚脚脚”使阀片与塔板使阀片与塔板使阀片与塔板使阀片与塔板间保持间保持间保持间保持2.5mm2.5mm左右的间隙;在浮阀再次升起时,浮阀不会左右的间隙;在浮阀再次升起时,浮阀不会左右的间隙;在浮阀再次升起时,浮阀不会左右的间隙;在浮阀再次升起时,浮阀不会被粘住,可平稳上升。被粘住,可平稳上升。被粘住,可平稳上升。被粘住,可平稳上升。能力比较:能力比较:能力比较:能力比较:浮阀塔的生产能力比泡罩塔约大浮阀塔的生产能力比泡罩塔约大浮阀塔的生产能力比泡罩塔约大浮阀塔的生产能力比泡罩塔约大20%20%40%40%,操作弹性可达操作弹性可达操作弹性可达操作弹性可达4 49 9,板效率比泡罩塔约高,板效率比泡罩塔约高,板效率比泡罩塔约高,板效率比泡罩塔约高15%15%,制造费用,制造费用,制造费用,制造费用为泡罩塔的为泡罩塔的为泡罩塔的为泡罩塔的60%60%80%80%,为筛板塔的,为筛板塔的,为筛板塔的,为筛板塔的120%120%130%130%。三种常用浮阀的主要尺寸阀型主要尺寸阀型主要尺寸F1F1型(重阀)型(重阀)V-4V-4型型T T型型筛孔直径,筛孔直径,mmmm阀片直径,阀片直径,mmmm阀片厚度,阀片厚度,mmmm最大开度,最大开度,mmmm静止开度,静止开度,mmmm阀片质量,阀片质量,g g393948482 28.58.52.52.532323434393948481.51.58.58.52.52.525252626393950502 28 81.01.02.02.030303232三种塔板的比较三种塔板的比较:1.1.生产能力:生产能力:生产能力:生产能力:筛板筛板筛板筛板 浮阀浮阀浮阀浮阀 泡罩;泡罩;泡罩;泡罩;2.2.压降:压降:压降:压降:泡罩泡罩泡罩泡罩 浮阀浮阀浮阀浮阀 筛板;筛板;筛板;筛板;3.3.操作弹性:操作弹性:操作弹性:操作弹性:浮阀浮阀浮阀浮阀 泡罩泡罩泡罩泡罩 筛板;筛板;筛板;筛板;4.4.造价:造价:造价:造价:泡罩泡罩泡罩泡罩 浮阀浮阀浮阀浮阀 筛板;筛板;筛板;筛板;5.5.板效率:板效率:板效率:板效率:浮阀、筛板相当浮阀、筛板相当浮阀、筛板相当浮阀、筛板相当 泡罩。泡罩。泡罩。泡罩。四、其他类型塔板四、其他类型塔板1.舌形塔板与浮动舌形塔板舌形塔板与浮动舌形塔板2.导向筛板导向筛板3.ADV浮阀塔板浮阀塔板ADV塔盘的鼓泡状态塔盘的鼓泡状态4.JCV浮阀塔板(双流喷射浮阀塔板浮阀塔板(双流喷射浮阀塔板)从根本上改变了传统浮阀塔板的传质机从根本上改变了传统浮阀塔板的传质机理,将单一鼓泡传质,变为双流传质,一部理,将单一鼓泡传质,变为双流传质,一部分为鼓泡、另一部分为喷射湍动传质,使塔分为鼓泡、另一部分为喷射湍动传质,使塔的分离效率和生产能力都大大提高。的分离效率和生产能力都大大提高。JCV浮阀塔板具有结构简单、阀片开启浮阀塔板具有结构简单、阀片开启灵活、高效、高通量、寿命长、耐堵塞的特灵活、高效、高通量、寿命长、耐堵塞的特点。点。普通型JCV浮阀改进型双流喷射浮阀JCV浮阀的基本结构JCV浮阀的工作状态低负荷下阀片工作状态中等负荷下阀片工作状态高负荷下阀片工作状态4.1.3气体通过塔板的压力降气体通过塔板的压力降气量气量Ht液量液量Ht板结构:开孔率板结构:开孔率u0Ht总压力降:总压力降:Ht=h0+he干板压降干板压降h0液层阻力液层阻力he压降由两部分构成压降由两部分构成影响因素影响因素液沫夹带液沫夹带气泡夹带气泡夹带气体气体液体液体反向流动反向流动不均匀流动不均匀流动4.1.4筛板塔内气液两相的非理想流动筛板塔内气液两相的非理想流动一、液沫夹带一、液沫夹带气量气量 夹带量夹带量板间距板间距HT 夹带量夹带量要求液沫夹带量要求液沫夹带量eG 0.1kg液沫液沫/kg干气干气主要影响因素主要影响因素二、气泡夹带二、气泡夹带原因:液体在降液管中停留时间过短,气泡来原因:液体在降液管中停留时间过短,气泡来 不及解脱,而被液体卷入下层塔板。不及解脱,而被液体卷入下层塔板。三、气体沿塔板的不均匀流动三、气体沿塔板的不均匀流动1.液面有落差和液层波动,引起气体分布不均匀;液面有落差和液层波动,引起气体分布不均匀;2.液层厚,阻力大,气速小;液层厚,阻力大,气速小;3.液层薄,阻力小,气速大。液层薄,阻力小,气速大。四、液体沿塔板的不均匀流动四、液体沿塔板的不均匀流动4.1.5不正常操作现象不正常操作现象 定义:液体进塔量大于出塔量,结果使塔内不定义:液体进塔量大于出塔量,结果使塔内不断积液,直至塔内充满液体,破坏塔内断积液,直至塔内充满液体,破坏塔内正常操作,称为液泛。正常操作,称为液泛。一、液泛一、液泛液泛包括:夹带液泛、溢流液泛。液泛包括:夹带液泛、溢流液泛。1.夹带液泛夹带液泛原因:由液沫夹带引起原因:由液沫夹带引起气速过大气速过大。与板间距与板间距HT有关:有关:HT uF 与液量有关:与液量有关:VL L uF 与物系性质有关:易发泡,与物系性质有关:易发泡,uF影响液泛气速影响液泛气速uF的因素:的因素:适宜气速:适宜气速:u=(0.4=(0.40.8)0.8)uF u/uF 液泛分率液泛分率 2.溢流液泛(降液管液泛)溢流液泛(降液管液泛)原因:由降液管通过液体能力不够而引起原因:由降液管通过液体能力不够而引起液量过大液量过大。综上所述,造成液泛的原因主要是液量过大、综上所述,造成液泛的原因主要是液量过大、板压降过大(即气量过大)或降液管堵塞。板压降过大(即气量过大)或降液管堵塞。气量过小气量过小;塔板开孔率大。塔板开孔率大。二、严重漏液二、严重漏液当气体孔速过小或气体分布不均匀时,使当气体孔速过小或气体分布不均匀时,使有的筛孔无气体通过,从而造成液体短路,大有的筛孔无气体通过,从而造成液体短路,大量液体由筛孔漏下。量液体由筛孔漏下。产生原因产生原因V4.1.6塔板负荷性能图塔板负荷性能图雾沫夹带线(气体流量上限线)线雾沫夹带线(气体流量上限线)线1 1 液泛线(线液泛线(线2 2)液相负荷上限线(线液相负荷上限线(线3 3)漏液线(气体流量下限线,线漏液线(气体流量下限线,线4 4)液相负荷下限线(线液相负荷下限线(线5 5)1 1)负荷性能图中各线的意义)负荷性能图中各线的意义 1 1,2 2,3 3,4 4,5 5五五条条线线所所包包围围的的区区域域,既既是是一一定物系在一定的结构尺寸塔板上正常操作区。定物系在一定的结构尺寸塔板上正常操作区。一、漏液线一、漏液线由发生漏液时的干板压降计算。由发生漏液时的干板压降计算。二、液体流量下限线二、液体流量下限线由由how=6mm确定。确定。三、液体流量上限线三、液体流量上限线由液体在降液管内的停留时间由液体在降液管内的停留时间=3 5s计算。计算。四、(溢流)液泛线四、(溢流)液泛线由由Hd=(HT+hw)确定。确定。五、过量液沫夹带线五、过量液沫夹带线由液沫夹带量由液沫夹带量eG=0.1kg液沫液沫/kg干气确定。干气确定。2)负荷性能图的分析负荷性能图的分析 VC 操作点操作点操作线操作线操作极限操作极限操作弹性操作弹性:两极限的气体流量之比两极限的气体流量之比 操操作作点点位位于于操操作作区区内内的的适适中中位位置置,可可获获得得稳稳定定良良好好的的操操作作效果效果 同一层塔板,操作情况不同,同一层塔板,操作情况不同,控制负荷上下限的因素也不同控制负荷上下限的因素也不同 物系一定时,负荷性能图中各线的相对位置随塔板尺寸而变物系一定时,负荷性能图中各线的相对位置随塔板尺寸而变例:例:加大板间距加大板间距或或增大塔径增大塔径可使可使液泛线上移液泛线上移,增加降液管截面积增加降液管截面积可使可使液相上限线右移液相上限线右移,减少塔板开孔率减少塔板开孔率可使可使漏液线下移漏液线下移。1、塔板效率的表示法、塔板效率的表示法 1)总板效率总板效率ET(全塔效率)全塔效率)达达到到指指定定分分离离效效果果所所需需理理论论板板层层数数与与实实际际板板层层数数的的比比值。值。将影响传质过程的动力学因素全部归纳到总板效率内,将影响传质过程的动力学因素全部归纳到总板效率内,简单地反映了整个塔内的平均传质效果。简单地反映了整个塔内的平均传质效果。2)单板效率单板效率EM(默弗里效率默弗里效率)直接反映该层塔板的传质效果直接反映该层塔板的传质效果 4.1.4塔板效率塔板效率分析:单板效率的数值有可能大于分析:单板效率的数值有可能大于100%吗?吗?的关系:的关系:单单板板效效率率与与全全塔塔效效率率的的区区别别:单单板板效效率率可可直直接接反反映映该该层层塔塔板板的的传传质质效效果果,二二者者定定义义的的基基准准不不同同,全全塔塔效效率率是是基基于于所所需需理理论论板板数数的的概概念念,单单板板效效率率基基于于该该板板理理论论增增浓浓程程度的概念。度的概念。3)点效率点效率EOv 点点效效率率与与单单板板效效率率的的区区别别:点点效效率率中中的的y、y*为为塔塔板板上上某某点点的的气气相相组组成成和和平平衡衡组组成成;单单板板效效率率中中的的yn、yn*为为离离开开塔板地气相平均组成、与塔板地气相平均组成、与xn成相平衡的气相平均组成。成相平衡的气相平均组成。分析:什么情况下,点效率和单板效率的数值相同?分析:什么情况下,点效率和单板效率的数值相同?2、塔板效率的估算、塔板效率的估算 1 1)影响塔板效率的因素)影响塔板效率的因素 a a)物系性质:物系性质:粘度、密度、表面张力及相对挥发度等。粘度、密度、表面张力及相对挥发度等。b b)塔板结构:塔板结构:塔径、板间距、堰高及开孔率等。塔径、板间距、堰高及开孔率等。c c)操作条件:操作条件:温度、压强、气体上升速度及气液流量比。温度、压强、气体上升速度及气液流量比。2 2)板效率的估算)板效率的估算 图中横坐标为图中横坐标为L。是塔顶、底平均温度下物系的相对挥是塔顶、底平均温度下物系的相对挥发度。发度。L是塔顶、底平均温度下按进料组成计算的液相粘是塔顶、底平均温度下按进料组成计算的液相粘度。该粘度可用加和法估算:度。该粘度可用加和法估算:式中式中x xi i是组分是组分i i的摩尔分率,的摩尔分率,LiLi是该组分的液相粘度,是该组分的液相粘度,mPa.smPa.s。4.2筛板塔的结构设计筛板塔的结构设计4.2.1筛板筛板4.2.2溢流堰溢流堰4.2.3降液降液管管4.2.4筛板的板面布置筛板的板面布置4.2.5塔板上的液流型式塔板上的液流型式4.2.6板间距板间距4.2.1筛板筛板筛板:开有筛孔的板叫筛板。筛孔起均匀分散气体的作用。筛板:开有筛孔的板叫筛板。筛孔起均匀分散气体的作用。筛板:开有筛孔的板叫筛板。筛孔起均匀分散气体的作用。筛板:开有筛孔的板叫筛板。筛孔起均匀分散气体的作用。若孔径小,要求单位面积的孔数多,则加工麻烦且小孔易堵,若孔径小,要求单位面积的孔数多,则加工麻烦且小孔易堵,若孔径小,要求单位面积的孔数多,则加工麻烦且小孔易堵,若孔径小,要求单位面积的孔数多,则加工麻烦且小孔易堵,但孔小不易漏液,操作弹性大;孔径大则反之。但孔小不易漏液,操作弹性大;孔径大则反之。但孔小不易漏液,操作弹性大;孔径大则反之。但孔小不易漏液,操作弹性大;孔径大则反之。一一一一般般般般孔孔孔孔径径径径为为为为3 3 3 38mm8mm8mm8mm。现现现现在在在在也也也也有有有有采采采采用用用用孔孔孔孔径径径径为为为为1212121225mm25mm25mm25mm大大大大筛筛筛筛孔孔孔孔的的的的筛筛筛筛板板板板,但但但但操作弹性小,操作要求高。操作弹性小,操作要求高。操作弹性小,操作要求高。操作弹性小,操作要求高。筛孔的排列是有规则的,以便气泡筛孔的排列是有规则的,以便气泡筛孔的排列是有规则的,以便气泡筛孔的排列是有规则的,以便气泡分布均匀,塔板强度好。通常筛孔分布均匀,塔板强度好。通常筛孔分布均匀,塔板强度好。通常筛孔分布均匀,塔板强度好。通常筛孔是按正三角形方式排列的。如图是按正三角形方式排列的。如图是按正三角形方式排列的。如图是按正三角形方式排列的。如图4-4-4-4-14141414所示。所示。所示。所示。在开孔区,筛孔总面积与在开孔区,筛孔总面积与在开孔区,筛孔总面积与在开孔区,筛孔总面积与开孔区面积之比称为开孔率开孔区面积之比称为开孔率开孔区面积之比称为开孔率开孔区面积之比称为开孔率 。可。可。可。可按一个小单元计算得。按一个小单元计算得。按一个小单元计算得。按一个小单元计算得。令孔径为令孔径为令孔径为令孔径为d d d d0 0 0 0,孔心距为孔心距为孔心距为孔心距为t t t t,则则则则 若若若若值过小,开孔过密,塔板强度下降,且气泡容易经碰撞值过小,开孔过密,塔板强度下降,且气泡容易经碰撞值过小,开孔过密,塔板强度下降,且气泡容易经碰撞值过小,开孔过密,塔板强度下降,且气泡容易经碰撞生成大气泡,传质面积减小,对传质不利。若生成大气泡,传质面积减小,对传质不利。若生成大气泡,传质面积减小,对传质不利。若生成大气泡,传质面积减小,对传质不利。若值过大,板值过大,板值过大,板值过大,板上产生气泡的点分布太疏,塔板利用率过低,亦不适宜。上产生气泡的点分布太疏,塔板利用率过低,亦不适宜。上产生气泡的点分布太疏,塔板利用率过低,亦不适宜。上产生气泡的点分布太疏,塔板利用率过低,亦不适宜。一般采用一般采用一般采用一般采用=2.5=2.55 5,常用值是,常用值是,常用值是,常用值是3 34 4。4.2.24.2.2溢流堰溢流堰溢流堰溢流堰溢流堰:溢流堰:溢流堰:溢流堰:在液体横向流过塔板的末端,设有溢流堰。溢流堰在液体横向流过塔板的末端,设有溢流堰。溢流堰在液体横向流过塔板的末端,设有溢流堰。溢流堰在液体横向流过塔板的末端,设有溢流堰。溢流堰是一块直条形板。是一块直条形板。是一块直条形板。是一块直条形板。溢流堰高溢流堰高溢流堰高溢流堰高h hw w 对板上积液的高度起控制作用。对板上积液的高度起控制作用。对板上积液的高度起控制作用。对板上积液的高度起控制作用。h hww值大,值大,值大,值大,则板上液层厚,气液接触时间长,对传质有利,但气体通过则板上液层厚,气液接触时间长,对传质有利,但气体通过则板上液层厚,气液接触时间长,对传质有利,但气体通过则板上液层厚,气液接触时间长,对传质有利,但气体通过塔板的压降亦大。塔板的压降亦大。塔板的压降亦大。塔板的压降亦大。常压操作时,一般常压操作时,一般常压操作时,一般常压操作时,一般h hww=20=2050mm50mm。真空操真空操真空操真空操作时为作时为作时为作时为101020mm20mm,加压操作时为加压操作时为加压操作时为加压操作时为404080mm80mm。4.2.34.2.3降液管降液管降液管降液管降液管:降液管:降液管:降液管:降液管是液体自上一层塔板流至其下一层塔板的通降液管是液体自上一层塔板流至其下一层塔板的通降液管是液体自上一层塔板流至其下一层塔板的通降液管是液体自上一层塔板流至其下一层塔板的通道。道。道。道。降液管横截面有弓形与圆形两种。降液管横截面有弓形与圆形两种。降液管横截面有弓形与圆形两种。降液管横截面有弓形与圆形两种。因塔体多数是圆筒体,因塔体多数是圆筒体,因塔体多数是圆筒体,因塔体多数是圆筒体,弓形降液管可充分利用塔内空间,使降液管在可能条件下截弓形降液管可充分利用塔内空间,使降液管在可能条件下截弓形降液管可充分利用塔内空间,使降液管在可能条件下截弓形降液管可充分利用塔内空间,使降液管在可能条件下截面积最大,通液能力最强,故被普遍采用。面积最大,通液能力最强,故被普遍采用。面积最大,通液能力最强,故被普遍采用。面积最大,通液能力最强,故被普遍采用。降液管下边缘在操作时必须浸没在液层内,以保证液封降液管下边缘在操作时必须浸没在液层内,以保证液封降液管下边缘在操作时必须浸没在液层内,以保证液封降液管下边缘在操作时必须浸没在液层内,以保证液封,即不允,即不允,即不允,即不允许气体通过降液管许气体通过降液管许气体通过降液管许气体通过降液管“短路短路短路短路”流至上一层塔板的液层上方空间。降流至上一层塔板的液层上方空间。降流至上一层塔板的液层上方空间。降流至上一层塔板的液层上方空间。降液管下缘与下一块塔板的距离称为降液管底隙高度液管下缘与下一块塔板的距离称为降液管底隙高度液管下缘与下一块塔板的距离称为降液管底隙高度液管下缘与下一块塔板的距离称为降液管底隙高度h h0 0,h h0 0为为为为202025mm25mm。若。若。若。若h h0 0值过小则液体流过降液管底隙阻力太大。为保证液封,值过小则液体流过降液管底隙阻力太大。为保证液封,值过小则液体流过降液管底隙阻力太大。为保证液封,值过小则液体流过降液管底隙阻力太大。为保证液封,要求(要求(要求(要求(h hw w-h-h0 0)大于大于大于大于6mm6mm。4.2.44.2.4 筛板的板面布置筛板的板面布置筛板的板面布置筛板的板面布置 有效传质区:有效传质区:有效传质区:有效传质区:塔板上布置有筛孔的区域,称有效传质区。塔板上布置有筛孔的区域,称有效传质区。塔板上布置有筛孔的区域,称有效传质区。塔板上布置有筛孔的区域,称有效传质区。降液区:降液区:降液区:降液区:每根降液管所占用的塔板区域,称降液区,面积为每根降液管所占用的塔板区域,称降液区,面积为每根降液管所占用的塔板区域,称降液区,面积为每根降液管所占用的塔板区域,称降液区,面积为A A A Af f f f。降液区内不开孔。降液区内不开孔。降液区内不开孔。降液区内不开孔。入口安定区:入口安定区:入口安定区:入口安定区:塔板上液流的上游部位有狭长的不开孔区。塔板上液流的上游部位有狭长的不开孔区。塔板上液流的上游部位有狭长的不开孔区。塔板上液流的上游部位有狭长的不开孔区。此区此区此区此区域不开孔是为了防止因这部位液层较厚而造成倾域不开孔是为了防止因这部位液层较厚而造成倾域不开孔是为了防止因这部位液层较厚而造成倾域不开孔是为了防止因这部位液层较厚而造成倾向性漏液,同时也防止气泡窜入降液管。向性漏液,同时也防止气泡窜入降液管。向性漏液,同时也防止气泡窜入降液管。向性漏液,同时也防止气泡窜入降液管。一般一般一般一般WWs s=50=50100mm100mm。出口安定区:出口安定区:出口安定区:出口安定区:在塔板上液流的下游靠近溢流堰部位也有狭长的在塔板上液流的下游靠近溢流堰部位也有狭长的在塔板上液流的下游靠近溢流堰部位也有狭长的在塔板上液流的下游靠近溢流堰部位也有狭长的 不开孔区。这部分不开孔是为了减小因流进降液不开孔区。这部分不开孔是为了减小因流进降液不开孔区。这部分不开孔是为了减小因流进降液不开孔区。这部分不开孔是为了减小因流进降液 管的液体中含气泡太多而增加液相在降液管内排管的液体中含气泡太多而增加液相在降液管内排管的液体中含气泡太多而增加液相在降液管内排管的液体中含气泡太多而增加液相在降液管内排 气的困难。气的困难。气的困难。气的困难。其宽度与入口安定区相同其宽度与入口安定区相同其宽度与入口安定区相同其宽度与入口安定区相同 边缘固定区:边缘固定区:边缘固定区:边缘固定区:在塔板边缘有宽度为在塔板边缘有宽度为在塔板边缘有宽度为在塔板边缘有宽度为W W W We e e e的区域不开孔,这部分用的区域不开孔,这部分用的区域不开孔,这部分用的区域不开孔,这部分用 于塔板固定。于塔板固定。于塔板固定。于塔板固定。一般一般一般一般W W W We e e e=25=25=25=2550mm50mm50mm50mm。4.2.54.2.5 塔板上的液流型式塔板上的液流型式塔板上的液流型式塔板上的液流型式“单流型单流型单流型单流型”塔板塔板塔板塔板:会在塔板上形成较大的液面落差(水力坡度)会在塔板上形成较大的液面落差(水力坡度)会在塔板上形成较大的液面落差(水力坡度)会在塔板上形成较大的液面落差(水力坡度)。塔板上液面高度的差异导致板上气体分布。塔板上液面高度的差异导致板上气体分布。塔板上液面高度的差异导致板上气体分布。塔板上液面高度的差异导致板上气体分布 不均匀,对传质产生不良影响。不均匀,对传质产生不良影响。不均匀,对传质产生不良影响。不均匀,对传质产生不良影响。若液体流量很小,采用若液体流量很小,采用若液体流量很小,采用若液体流量很小,采用“单流型单流型单流型单流型”塔板,越塔板,越塔板,越塔板,越过过过过 单位长度溢流堰的液体流量不足,易发生液体单位长度溢流堰的液体流量不足,易发生液体单位长度溢流堰的液体流量不足,易发生液体单位长度溢流堰的液体流量不足,易发生液体 偏流,导致塔板上液流分布不匀。偏流,导致塔板上液流分布不匀。偏流,导致塔板上液流分布不匀。偏流,导致塔板上液流分布不匀。“双流型双流型双流型双流型”塔板:塔板:塔板:塔板:是采取中间安装降液管与两侧安装双降液管的是采取中间安装降液管与两侧安装双降液管的是采取中间安装降液管与两侧安装双降液管的是采取中间安装降液管与两侧安装双降液管的两两两两 种塔板相间装置方式,令液体在塔板上只流过种塔板相间装置方式,令液体在塔板上只流过种塔板相间装置方式,令液体在塔板上只流过种塔板相间装置方式,令液体在塔板上只流过 半程距离,而且每侧液体流量只占总流量之半,半程距离,而且每侧液体流量只占总流量之半,半程距离,而且每侧液体流量只占总流量之半,半程距离,而且每侧液体流量只占总流量之半,而使液面落差大为减小。而使液面落差大为减小。而使液面落差大为减小。而使液面落差大为减小。“U U U U形流型形流型形流型形流型”塔板塔板塔板塔板:该型塔板的降液管置于一边,液相呈该型塔板的降液管置于一边,液相呈该型塔板的降液管置于一边,液相呈该型塔板的降液管置于一边,液相呈U U U U字形流字形流字形流字形流过过过过 塔板,溢流堰长度减小。塔板,溢流堰长度减小。塔板,溢流堰长度减小。塔板,溢流堰长度减小。塔径塔径塔径塔径D D D D,mmmmmmmm液体流量液体流量液体流量液体流量L L L Lh h h h,m m m m3 3 3 3/h/h/h/hU U U U形流形流形流形流单溢流单溢流单溢流单溢流双溢流双溢流双溢流双溢流1000100010001000140014001400140020002000200020003000300030003000400040004000400050005000500050004 4 4 4以下以下以下以下9 9 9 9以下以下以下以下11111111以下以下以下以下11111111以下以下以下以下11111111以下以下以下以下11111111以下以下以下以下45454545以下以下以下以下40404040以下以下以下以下90909090以下以下以下以下110110110110以下以下以下以下110110110110以下以下以下以下110110110110以下以下以下以下90909090160160160160110110110110200200200200110110110110230230230230110110110110250250250250液相负荷、塔径与液流型式的关系:液相负荷、塔径与液流型式的关系:液相负荷、塔径与液流型式的关系:液相负荷、塔径与液流型式的关系:4.2.6板间距板间距 相邻两层塔板间的距离叫板间距相邻两层塔板间的距离叫板间距相邻两层塔板间的距离叫板间距相邻两层塔板间的距离叫板间距H H H HT T T T。板间距的大小关系到正板间距的大小关系到正板间距的大小关系到正板间距的大小关系到正常操作气液流量的高限值,也和塔高度相关。常操作气液流量的高限值,也和塔高度相关。常操作气液流量的高限值,也和塔高度相关。常操作气液流量的高限值,也和塔高度相关。若板间距取得大,若板间距取得大,若板间距取得大,若板间距取得大,允许的气液流量也大,但对一定塔板数而言,需要的塔体亦高。允许的气液流量也大,但对一定塔板数而言,需要的塔体亦高。允许的气液流量也大,但对一定塔板数而言,需要的塔体亦高。允许的气液流量也大,但对一定塔板数而言,需要的塔体亦高。气液流量大意味着生产能力大,而塔的高度大意味着设备投资气液流量大意味着生产能力大,而塔的高度大意味着设备投资气液流量大意味着生产能力大,而塔的高度大意味着设备投资气液流量大意味着生产能力大,而塔的高度大意味着设备投资大,设计时应从这两方面权衡比较后确定板间距。大,设计时应从这两方面权衡比较后确定板间距。大,设计时应从这两方面权衡比较后确定板间距。大,设计时应从这两方面权衡比较后确定板间距。板间距参考值(单流型)板间距参考值(单流型)板间距参考值(单流型)板间距参考值(单流型)塔径塔径塔径塔径D D D D,m m m m0.60.60.60.61.01.01.01.01.21.21.21.21.61.61.61.61.81.81.81.82.42.42.42.4板间距板间距板间距板间距H H H HT T T T,mmmmmmmm300300300300600600600600350350350350800800800800450450450450800800800800注:当注:当注:当注:当HT500mmHT500mmHT500mmHT2.4板距板距HT,mm200300300350350450450600 500800600式中:式中:Z1最上面一块塔板距塔顶的高度,最上面一块塔板距塔顶的高度,m;Z2最下面一块塔板距塔底的高度,最下面一块塔板距塔底的高度,m。HT对塔的生产能力、操作弹性以及塔板效率均有影响。对塔的生产能力、操作弹性以及塔板效率均有影响。HT,允许的操作气速,允许的操作气速,塔径塔径,但塔高,但塔高。HT,塔高,塔高,但允许的操作气速,但允许的操作气速,塔径,塔径。对对D0.8m的塔,为了安装及检修需要,需开设人孔。的塔,为了安装及检修需要,需开设人孔。人孔处的板间距一般不应小于人孔处的板间距一般不应小于0.6m。全塔效率的关联式全塔效率的关联式全塔效率的关联式全塔效率的关联式塔塔板板效效率率是是气气、液液两两相相的的传传质质速速率率、混混合合和和流流动动状状况况、以以及及板间返混板间返混(液沫夹带、气泡夹带和漏液等所致液沫夹带、气泡夹带和漏液等所致)的综合结果。的综合结果。板板效效率率是是设设计计重重要要数数据据。由由于于影影响响因因素素很很多多且且关关系系复复杂杂,至至今还难以正确可靠地对其进行预测。今还难以正确可靠地对其进行预测。工业装置或实验装置的实测数据是板效率最可靠的来源。工业装置或实验装置的实测数据是板效率最可靠的来源。全塔效率实测数据的关联式可用于塔板效率的估算。全塔效率实测数据的关联式可用于塔板效率的估算。奥康内尔(奥康内尔(Oconnell)关联方法关联方法精精馏馏塔塔:采采用用相相对对挥挥发发度度 与与液液相相粘粘度度 L的的乘乘积积为为参参数数来来表示全塔效率表示全塔效率ET:与与与与 LL取取取取塔塔塔塔顶顶顶顶与与与与塔塔塔塔底底底底平平平平均均均均温温温温度度度度下下下下的的的的值值值值。对对对对多多多多组组组组分分分分物物物物系系系系,取取取取关关关关键组分的键组分的键组分的键组分的 。液相的平均粘度液相的平均粘度液相的平均粘度液相的平均粘度 LL可按下式计算可按下式计算可按下式计算可按下式计算 全塔效率的关联式全塔效率的关联式全塔效率的关联式全塔效率的关联式 横坐标横坐标HP/L中:中:H塔顶塔底平均温度下溶质的亨利系数,塔顶塔底平均温度下溶质的亨利系数,kmol/(m3 kPa);P操作压强,操作压强,kPa;L塔顶塔底平均组成及平均温度下的液相粘度,塔顶塔底平均组成及平均温度下的液相粘度,mPa s。板式塔板式塔吸收塔吸收塔将影响传质过程的动力学因素全部归纳到总板效率内,将影响传质过程的动力学因素全部归纳到总板效率内,简单地反映了整个塔内的平均传质效果。简单地反映了整个塔内的平均传质效果。2)单板效率单板效率EM(默弗里效率默弗里效率)直接反映该层塔板的传质效果直接反映该层塔板的传质效果单板效率的关联式单板效率的关联式单板效率的关联式单板效率的关联式的关系:的关系:分析:单板效率的数值有可能大于分析:单板效率的数值有可能大于100%吗?吗?单单板板效效率率与与全全塔塔效效率率的的区区别别:单单板板效效率率可可直直接接反反映映该该层层塔塔板板的的传传质质效效果果,二二者者定定义义的的基基准准不不同同,全全塔塔效效率率是是基基于于所所需需理理论板数的概念,单板效率基于该板理论增浓程度的概念。论板数的概念,单板效率基于该板理论增浓程度的概念。3)点效率点效率EOv点点效效率率与与单单板板效效率率的的区区别别:点点效效率率中中的的y、y*为为塔塔板板上上某某点点的的气气相相组组成成和和平平衡衡组组成成;单单板板效效率率中中的的yn、yn*为为离离开开塔塔板板地地气气相平均组成、与相平均组成、与xn成相平衡的气相平均组成。成相平衡的气相平均组成。分析:什么情况下,点效率和单板效率的数值相同?分析:什么情况下,点效率和单板效率的数值相同?塔塔塔塔 径径径径 溢流式塔板的塔截面分为两个部分:溢流式塔板的塔截面分为两个部分:气体流通截面气体流通截面和和降液管所占截面降液管所占截面(液体下流截面)。(液体下流截面)。求求A得与得与Af/AT后,即可求得后,即可求得AT,而塔径,而塔径设设适适宜宜气气速速为为u,当当体体积积流流量量为为Vs时时,A=Vs/u。求求A的的关键在于确定流通截面积上的适宜气速关键在于确定流通截面积上的适宜气速u。塔塔板板的的计计算算中中,通通常常是是以以夹夹带带液液泛泛发发生生的的气气速速(泛泛点点气气速速)作作为上限。一般取为上限。一般取A的计算的计算AT-塔塔板板总总截截面面积积,A-气气体体流流道截面积,道截面积,Af-降液管截面积降液管截面积AA 的计算的计算的计算的计算液液泛泛气气速速:在在重重力力场场中中悬悬浮浮于于气气流流中中的的液液滴滴所所受受的的合合力力为为零零时的气速。时的气速。当当uut时,液滴将被气流带出。对直径为时,液滴将被气流带出。对直径为dp的液滴的液滴索德尔斯和布朗(索德尔斯和布朗(SoudersandBrown)公公式式 L、V气、液相的密度,气、液相的密度,kg/m3;阻力系数;阻力系数;C气体负荷因子,气体负荷因子,m/s。C取取决决于于dp和和。因因气气泡泡破破裂裂形形成成的的液液滴滴的的直直径径和和阻阻力力系系数数都都难以确定,故难以确定,故C需由实验确定。需由实验确定。实实验验研研究究表表明明,C值值与与气气、液液流流量量及及密密度度、板板上上液液滴滴沉沉降降高高度以及液体的表面张力有关。度以及液体的表面张力有关。史密斯史密斯史密斯史密斯(Smith,R.BSmith,R.B)关系曲线关系曲线关系曲线关系曲线HT hL:液液滴滴沉沉降降高高度度,HT可可根根据据塔塔径径选选取取,hL为为板板上上清清液层高度,若忽略板上液面落差液层高度,若忽略板上液面落差常压塔常压塔hL=50100mm;减压塔减压塔hL=2530mm。注意:液相表面张力注意:液相表面张力=2 10-2N/m若实际液相表面张力不同,按下式校正若实际液相表面张力不同,按下式校正uu,AAA Af f/A ATT的确定的确定的确定的确定Af/AT:降液管面积与塔截面积之比,与液体溢流形式有关。降液管面积与塔截面积之比,与液体溢流形式有关。求取方法:求取方法:(1)按按D和和液液体体流流量量选选取取溢溢流流形形式式,由由溢流形式确定堰长溢流形式确定堰长lw与与D的比值。的比值。单流型:单流型:lw/D=0.60.8双流型:双流型:lw/D=0.50.4易易起起泡泡物物系系lw/D可可高高一一些些,以以保保证证液体在降液管中的停留时间。液体在降液管中的停留时间。(2)由选定的由选定的lw/D值查图得值查图得Af/AT。(3)由由确确定定的的A与与Af/AT求求得得塔塔板板面面积积AT和塔径和塔径D,并进行圆整。并进行圆整。r rx xWWs s A Af fD Dh hw wA AA Ah h0 0HHT TA Af fA Aa aWWs sl lw wWWd d WWd dWWc c注意:注意:塔高和塔高和D的计算涉及的参数的计算涉及的参数(HT、hL、lw/D)是按经验是按经验数据在一定范围选取的,故所得塔高和数据在一定范围选取的,故所得塔高和D是是初估值初估值,需根据后面介绍的流体力学原则进行校核。需根据后面介绍的流体力学原则进行校核。塔板结构设计塔板结构设计塔板结构设计塔板结构设计 鼓泡区:鼓泡区:取决于所需浮筛数与排列;取决于所需浮筛数与排列;溢流区:溢流区:与所选溢流装置类型有关。与所选溢流装置类型有关。上上两两区区均均需需根根据据塔塔板板上上的的流流体体力力学学状状况进行专门计算。况进行专门计算。进进口口安安定定区区(分分布布区区):保保证证进进塔塔板板液液体体的的平平稳稳均均匀匀分分布布,也也防防止止气气体体窜窜入入降液管。降液管。Ws=50100mm。出出口口安安定定区区(脱脱气气区区):避避免免降降液液管管大大量气泡夹带。量气泡夹带。Ws=40100mm。塔板布置塔板布置塔板布置塔板布置D900mm分块式塔板。边缘区:边缘区:塔板支撑件塔板连接。塔板支撑件塔板连接。D2.5mWC 60mm。r rx xWWs s A Af fD Dh hw wA AA Ah h0 0HHT TA Af fA Aa aWWs sl lw wWWd d WWd dWWc c溢溢流流装装置置溢流装置:溢流装置:由降液管、溢流堰和受液盘组成。由降液管、溢流堰和受液盘组成。降降液液管管:连连通通塔塔板板间间液液体体的的通通道道,也也是是供供溢溢流流中中所所夹夹带带的的气气体分离的场所。常见的有弓形、圆形和矩形降液管。体分离的场所。常见的有弓形、圆形和矩形降液管。弓弓形形降降液液管管:有有较较大大容容积积,能能充充分分利利用用塔塔板板面面积积,一一般般塔塔径径大于大于800mm的大塔均采用弓形。的大塔均采用弓形。降降液液管管的的布布置置确确定定了了液液体体在在塔塔板板上上的的流流径径以以及及液液体体的的溢溢流流形形式式。液液体体在在塔塔板板上上的的流流径径越越长长,气气液液接接触触时时间间就就越越长长,有有利利于于提提高高塔塔板板效效率率;但但是是液液面面落落差差也也随随之之加加大大,不不利利于于气气体体均均匀分布,使板效率降低。匀分布,使板效率降低。溢流形式的选择:溢流形式的选择:根据塔径及流体流量等条件全面考虑。根据塔径及流体流量等条件全面考虑。D2.0m双溢流式或阶梯流式双溢流式或阶梯流式单流型单流型双流型双流型多流型多流型阶梯流型阶梯流型双流型、多流型或阶梯型塔板:双流型、多流型或阶梯型塔板:在塔径或液体流量很大时可减少液面落差。在塔径或液体流量很大时可减少液面落差。双流型双流型双流型双流型多流型多流型多流型多流型液体在降液管中的停留时间液体在降液管中的停留时间 为为单溢流弓形降液管结构尺寸的计算单溢流弓形降液管结构尺寸的计算降液管的宽度降液管的宽度Wd和截面积和截面积Af计算塔径时已根据溢流形式确定了堰长与塔径的比值计算塔径时已根据溢流形式确定了堰长与塔径的比值lw/D。由由lw/D查查图图可可得得Wd/D和和Af/AT,D和和AT已已确确定定,故故降降液液管管的的宽度宽度Wd和截面积和截面积Af也可求得。也可求得。为为降降低低气气泡泡夹夹带带,一一般般不不应应小小于于35s,对对于于高高压压塔塔以以及及易易起起泡泡沫沫的的物物系,停留时间应更长些。系,停留时间应更长些。若若计计算算出出的的 过过短短,不不满满足足要要求求,则则应调整相关的参数,重新计算。应调整相关的参数,重新计算。出口堰:出口堰:维持板上液层高度,各种形式的降液管均需设置。维持板上液层高度,各种形式的降液管均需设置。出出口口堰堰长长lw:弓弓形形降降液液管管的的弦弦长长,由由液液体体负负荷荷及及溢溢流流形形式式决决定。定。单溢流单溢流lw=(0.60.8)D,双溢流双溢流lw=(0.50.4)D。出出口口堰堰高高hw:降降液液管管上上端端高高出出板板面面的的高高度度。堰堰高高hw决决定定了了板上液层的高度板上液层的高度hL。对于平堰:对于平堰:弗朗西斯(弗朗西斯(Francis)公式公式液流收缩系数液流收缩系数 E出口溢流堰与进口溢流堰出口溢流堰与进口溢流堰出口溢流堰与进口溢流堰出口溢流堰与进口溢流堰进进口口堰堰:保保证证液液体体均均匀匀进进入入塔塔板板,也也起起液液封封作作用用。一一般般仅仅在在较大塔中设置。进口堰高一般与降液管底隙高度较大塔中设置。进口堰高一般与降液管底隙高度h0相等。相等。进进口口堰堰与与降降液液管管间间的的水水平平距距离离w0h0,以以保保证证液液体体由由降降液液管管流出时不致受到大的阻力。流出时不致受到大的阻力。降液管底隙高度及受液盘降液管底隙高度及受液盘降降液液管管底底隙隙高高度度应应保保证证溢溢流流液液顺顺畅畅并并防防止止沉沉淀淀物物堵堵塞塞(不不可可太小太小),但也应防止气体进入降液管,但也应防止气体进入降液管(不可太大不可太大)。对于弓形降液管可按下式计算对于弓形降液管可按下式计算式中:式中:uoL液体通过降液管底端出口处的流速,液体通过降液管底端出口处的流速,m/s。根据经验一般取根据经验一般取uoL=0.040.25m/s。D800mm,h0=40mm。最大时可达最大时可达150mm。降液管底隙高度及受液盘降液管底隙高度及受液盘受液盘:受液盘:承接来自降液管的液体。承接来自降液管的液体。凹凹形形受受液液盘盘:用用于于大大塔塔(D800mm)。在在液液体体流流量量低低时时仍仍能能形形成成良良好好的的液液封封,对对改改变变液液体体流流向向有有缓缓冲冲作作用用,且且便便于于液液体体的的侧侧线线抽抽出出,但但不不适适于于易易聚聚合合及及有有悬悬浮浮固固体体的的情情况况。凹凹形形受液盘深度一般在受液盘深度一般在50mm以上。以上。筛孔筛孔的的数数目目与与排排列列筛筛孔孔直直径径:一一般般孔孔径径为为38mm。现现在在也也有有采采用用孔孔径径为为1225mm大筛孔的筛板,但操作弹性小,操作要求高。大筛孔的筛板,但操作弹性小,操作要求高。筛孔数筛孔数N:由气体负荷量由气体负荷量Vs决定。可由下式计算决定。可由下式计算筛筛孔孔气气速速u0可可根根据据由由实实验验结结果果综合的筛孔动能因子综合的筛孔动能因子F0确定确定式中:式中:Vs气体流量,气体流量,m3/s;u0筛孔气速,筛孔气速,m/s;d0筛孔直径,筛孔直径,m。根根据据工工业业设设备备数数据据,F0在在812之之间间。设设计计时时可可在在此此范范围围内内选择适宜的选择适宜的F0后计算后计算u0。筛孔的数目与排列筛孔的数目与排列筛孔在塔板上常按三角形排列,可顺排或叉排。筛孔在塔板上常按三角形排列,可顺排或叉排。液流方向液流方向顺排顺排t叉排叉排叉排叉排t在开孔区,筛孔总面积与开孔区面积之比称为开孔率在开孔区,筛孔总面积与开孔区面积之比称为开孔率。可。可按一个小单元计算得。令孔径为按一个小单元计算得。令孔径为d0,孔心距为,
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