化工原理蒸馏和吸收塔设备.ppt

2020 1 30 第三章蒸馏和吸收塔设备 3 1概述 3 2板式塔 3 3填料塔 2020 1 30 第一节概述 一 塔设备的基本功能及性能评价二 塔设备类型 2020 1 30 塔的定义 高径比很大的设备 精馏塔 吸收塔 2020 1 30 一 塔设备的基本功能及性能评价 1 基本功能 1 使气液两相充分接触 适当湍动 提供尽可能大的传质面积和传质系数 接触后两相能及时分离 2 实现气 液两相尽可能的逆流接触 提高传质推动力 2 性能评价 1 通量 生产能力 2 分离效率 单位压降下分离效果 板效率 等板高度 3 适应能力 操作弹性 2020 1 30 逐级接触式 微分接触式 板式塔 填料塔 二 塔设备的类型 2020 1 30 第二节板式塔 一 板式塔结构二 常用板式塔类型三 板式塔的流体力学性能 2020 1 30 一 板式塔结构 1 总体结构 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 2 塔板的结构 筛孔降液管溢流堰 剖面图 2020 1 30 降液管 受液区 俯视图 2020 1 30 1 筛板塔 二 常用板式塔类型 2020 1 30 优点 结构简单 制造方便 成本低 压降小 处理量大 缺点 操作弹性小 小孔径筛孔易堵塞 2020 1 30 2 泡罩塔 2020 1 30 优点 塔板操作弹性 塔板效率比较高 不易堵塞 缺点 结构复杂 塔压降低 生产强度低 造价高 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 3 浮阀塔 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 特点 浮阀可随气速的变化上 下自由浮动 提高了塔板的操作弹性 降低塔板的压降 同时具有较高塔板效率 在生产中得到广泛的应用 2020 1 30 舌型塔板 4 喷射塔 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 三 板式塔的流体力学性质 1 塔板上气液两相的接触状态 两相接触面积为气泡表面 1 鼓泡接触状态 2020 1 30 2 泡沫接触状态 传质表面面积很大的液膜 2020 1 30 3 喷射接触状态 两相传质面积是液滴的外表面 2020 1 30 2 塔板上的异常操作现象 1 漏液 漏液 两相在塔板上的接触时间 板效率 控制 漏液量不大于液体流量的10 漏液气速 漏液量达到10 的气体速度 板式塔操作的气速下限 原因 气速太小 板面上液面落差引起的气流分布不均匀 2020 1 30 2020 1 30 2 严重雾末夹带和泡沫夹带 影响液沫夹带因素空塔气速 空塔气速减小 液沫夹带量减小塔板间距 板间距增大 液沫夹带量减小 现象 液滴随气体进入上层塔板 雾沫 液沫 夹带 气体随液体进入下层塔板 泡沫夹带 后果 过量液沫夹带和泡沫夹带 造成液 气相在板间的返混 板效率下降 控制 液沫夹带量eV 0 1kg 液 kg 气 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 3 液泛 夹带液泛 降液管液泛 原因 气液两相流速过大 影响因素 流量 塔板结构 板间距大 液泛速度高 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 2020 1 30 3 塔板的负荷性能图 1 漏液线2 雾沫夹带线3 液相负荷下限线4 液相负荷上限线5 液泛线 图中五条线所包围的区域 就是一定物系在一定结构尺寸塔板上正常操作区 2020 1 30 一 填料塔的结构与填料特性二 填料塔的附件 第三节填料塔 2020 1 30 2020 1 30 一 填料塔的结构与填料特性 1 填料塔的结构 2020 1 30 2 填料特性 1 比表面积 单位体积填料层的填料表面积 以 t表示 单位 m2 m3 同一种填料 尺寸愈小 比表面积愈大 2 空隙率单位体积填料层的空隙体积 以 表示 单位为m3 m3 填料的空隙率大 气液通过能力大且气体流动阻力小 3 填料因子 表示填料的流体力学性能 干填料因子 湿填料因子 2020 1 30 3 填料类型 堆放方式 乱堆填料 整砌填料 拉西环 鲍尔环 鞍形 网环 波纹板 波纹网 基材 实体填料 网体填料 环形填料 拉西环 鲍尔环 阶梯环 鞍形填料 弧鞍 矩鞍 栅板 鞍形环 网 波纹网 2020 1 30 1 拉西环 Raschingring 2020 1 30 2020 1 30 2 鲍尔环 Pallring 2020 1 30 2020 1 30 3 阶梯环 cascademinirings 2020 1 30 4 弧鞍与矩鞍 berlsaddleandintoloxsaddle 2020 1 30 5 金属鞍环 2020 1 30 6 波纹板及波纹网 2020 1 30 7 规整填料 2020 1 30 二 填料塔的附件 1 填料支承装置 2020 1 30