气液传质设备板式塔PPT演示课件

1,3. 气液传质设备,3.1 板式塔,3.2 填料塔,2,一、分类：,板式塔：逐级接触式，内装塔板，气液传质在 板上液层空间内进行；,填料塔：连续接触式，内装填料，气液传 质在填料润湿表面进行。,3. 气液传质设备,3,二、评价塔设备性能的指标,1、生产能力大；2、分离效率高；3、阻力小，压降低；4、操作弹性大；5、满足工业对生产设备的一般要求：结构 简单、造价低、安装维修方便等。,4,三、塔设备研制开发思路,1、总体上保证气液两相呈逆流流动,2、每块板上或填料层内保证气液两相充分接触,3、提供足够大的气液两相通道,5,3.1 板式塔,3.1.1 概述,3.1.2 板式塔的类型,3.1.3 气体通过塔板的压力降,3.1.4 筛板塔内气液两相的非理想流动,3.1.5 不正常操作现象,3.1.6 塔板负荷性能图,6,3.1.1 概述,7,受液区,入口安定区,出口安定区,降液区,边缘区,边缘区,塔板横截面分区,8,一、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 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。,9,二、气液两相接触状态,鼓泡接触状态,稳定的气泡表面,泡沫接触状态,更新的液膜表面,喷射接触状态,更新的液滴表面,10,1、鼓泡接触状态 液体连续相 气体分散相 两相接触面积：气泡表面,11,2、泡沫接触状态 液体连续相 气体分散相 两相接触面积：不断更新的液膜表面,12,气体连续相 液体分散相两相接触面积：不断更新的液滴表面,3、喷射接触状态,13,14,3.1.2 板式塔的类型,一、泡罩塔,15,二、筛板塔,筛板塔的主要结构：筛孔 提供气体上升的通道；2. 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；3. 降液管 作为液体从上层塔板流至下层塔板的通道。,16,17,三、浮阀塔,18,三种塔板的比较:,1. 生产能力： 筛板 浮阀 泡罩；2. 压降： 泡罩 浮阀 筛板；3. 操作弹性： 浮阀 泡罩 筛板；4. 造价： 泡罩 浮阀 筛板；5. 板效率： 浮阀、筛板相当 泡罩。,19,四、其它类型塔板,1、舌形塔板与浮动舌形塔板,20,2、导向筛板,21,3、ADV浮阀塔板,22,23,ADV塔盘的鼓泡状态,24,3.1.3 气体通过塔板的压力降,气量 Ht液量 Ht板结构：开孔率u0 Ht ,总压力降：Ht=h0+he,干板压降 h0液层阻力 he,25,雾沫夹带 气泡夹带,气体液体,3.1.4 筛板塔内气液两相的非理想流动,一、雾沫夹带,气量 夹带量板间距HT 夹带量,要求雾沫夹带量 eG0.1kg液沫/kg干气,上升的气相中夹带液沫。导致雾沫夹带的因素有2个：,1）沉降速度小于液层上部空间中的气流速度的小液滴，其具有向上的绝对速度。,2）气流冲击或气泡破裂而弹溅出的液滴，其具有向上的初速度。板间距越小，弹溅到上层板的液滴量会越多。,26,二、气泡夹带,流入降液管的液体含有大量气泡，同时，液体落入降液管时又卷入一些气体产生新的泡沫。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。 设出口安定区。,27,三、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。2. 液层厚，阻力大，汽速小；3. 液层薄，阻力小，汽速大。,28,为防止漏液，设入口安定区。,当塔径较大、液面落差较大时，改为多溢流。,29,四、液体沿塔板的不均匀流动,30,当液相流量较小时，可设齿形堰，设折流形塔板。,31,3.1.5 不正常操作现象,32,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 正常操作，称为液泛。,一、液泛,液泛包括：夹带液泛、溢流液泛。,1、夹带液泛,原因：由雾沫夹带引起 汽速过大。,33,与板间距HT有关： HT uF 与液量有关：VL uF 与物系性质有关：易发泡，uF,影响液泛气速 uF 的因素：,适宜气速：u=(0.7-0.8)uF u/uF液泛分率,2、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 液量过大。,34,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。,气量过小 ；塔板开孔率大。,二、严重漏液,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，大量液体由筛孔漏下。,35,3.1.6 塔板负荷性能图,36,雾沫夹带线 1受雾沫夹带量的限制，塔板开孔率较大时，气相负荷上限的值可以较大。,漏液线 2受漏液量的限制，塔板开孔率较大时，汽体下限的值则要大。,液泛线 3受液相量、气相量、降液管横截面积、板间距等的限制。,液相负荷下限线 4受堰上最小清液层厚度的限制。,液相负荷上限线 5受降液管内液体停留时间、降液管液泛的限制。,37,1、雾沫夹带线由雾沫夹带量eG = 0.1kg液沫/kg干气确定。2、漏液线（气相负荷下限线）由发