化工原理二第三章习题.ppt

第三章 蒸馏和吸收塔设备,第一节 板式塔 第二节 填料塔,第一节 板式塔,教学目的： 了解板式塔的结构特点；常见的不正常操作情况和评价设备的基本性能。 熟悉常规塔设备的一般计算方法。 掌握塔内气液两相的流动状况和传质特性。 重点： 板式塔的负荷性能图及设计。 难点： 板式塔的操作参数与塔板结构尺寸的关系。,一、板式塔结构、类型及特点 二、塔板的流体力学性能 三、塔径和塔高的估算 四、塔板负荷性能图 五、塔板效率 六、塔板设计要点,一、板式塔结构、类型及特点：,双流型塔板,有溢流塔板又分为：,优点：操作弹性较大，塔板不易堵塞 。 缺点：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 。,优点：结构简单、造价低，板上液面落差小，气体压降低，生产能力大，传质效率高。 缺点：筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。,优点：结构简单、造价低，生产能力大，操作弹性大，塔板效率较高 。 缺点：处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结 。,阀型：F1型、V型、T型、A型,各种浮阀：,压延孔板,旋流塔板,斜孔塔板,鼓泡接触状态 泡沫接触状态 喷雾接触状态,二、塔板的流体力学性能,1. 严重漏液 2. 过量的液沫夹带 3. 液泛 4. 塔板上的液面落差 5. 塔板上液体的返混 6. 气体通过塔板的压降 7. 液体在降液管内的停留时间,1、严重漏液,不良后果：降低板效率，严重时使板上不能积液，是塔不良的操作现象之一。 产生的原因：气速过小，或气体分布严重不均、液体分布严重不均。,1、严重漏液,2、过量的液沫夹带,不良后果： （1）降低板效率， （2）将不挥发性物质逐板送至塔顶造成产品污染， （3）严重时造成液泛。 产生的原因：气体输送夹带 夹带量通常eV0.1kg液体/kg干气体,2、过量的液沫夹带,2、过量的液沫夹带,3、液泛（淹塔）,不良后果：塔压力降急剧增大、板效率急剧减小、是不正常操作现象之一 产生原因： (1)气体流量过大，产生了过量的液沫夹带， (2)液体流量过大，降液管的截面积不够。,3、液泛（淹塔）,4、塔板上的液面落差,产生原因：液体在塔板上横向流动时要克服流动阻力 （摩擦阻力、形体阻力）。 不良后果：液面落差会导致气流分布不均,5、塔板上液体的返混 6、气体通过塔板的压降 7、液体在降液管内的停留时间,35s,三、 塔径和塔高的估算,四、塔板负荷性能图,五、塔 板 效 率,塔板效率的表示法 1、总板效率ET 式中：NT所需的理论板数； NP实际板数,2、单板效率EM 单板效率又称为默弗里（Murphree)效率,3、点效率Eo 气相点效率,思考题 1评价塔板性能的指标有哪些方面，开发新的塔板应考虑哪些问题？ 2塔板上有哪些异常操作现象，它们是如何形成的，如何避免这些异常操作现象的发生？ 3塔板负荷性能图的意义是什么？ 4塔板有哪些主要类型，各有什么特点，如何选择塔板类型？ 问题解答 问：一般而言，设备都有一定的性能参数指标，板式塔和填料塔作为气液传质设备有哪些性能评价指标？,问：如附图所示为两塔板的负荷性能图，图（a）的适宜操作区是由漏液线、气相负荷上限线、液相负荷上限线和液相负荷下限线所围成的区域，而液泛线在适宜操作区之上，是不是意味着该塔板不会发生液泛？,学生自测题 一、填空题 1板式塔是_接触式气液传质设备，操作时为_连续相；填料塔是_接触式气液传质设备，操作时为_连续相。 2塔板的主要类型有_、_、_、_等。 3气体通过塔板的总压降包括_和_。,4塔板上的异常操作现象包括_、_、_。 5塔板的负荷性能图由五条线构成，它们是_、_、_、_、_，塔板适宜的操作区是_区域，而实际操作时应尽可能将操作点位于适宜操作区的。 6塔板的操作弹性是指_。,二、选择题 1气液在塔板上有三种接触状态，优良的接触状态是（），操作时一般控制在（）。 鼓泡接触状态 泡沫接触状态 喷射接触状态 2板式塔塔板的漏液主要与（）有关，液沫夹带主要与（）有关，液泛主要与（）有关。 空塔气速 液体流量 板上液面落差塔板间距,三、计算与分析题 本题附图为