南京林业大学 蒸馏和吸收塔设备

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1、第三章蒸馏和吸收塔设备9/9/20211要求：1.了解板式塔和填料塔的主要结构；2.掌握板式塔和填料塔的流体力学性能；3.了解评价设备的基本性能；4.熟悉浮阀塔的工艺设计。9/9/20212重点：1.板式塔和填料塔的流体力学性能；2.浮阀塔的工艺设计。9/9/20213板式塔：塔板类型、操作特点、浮阀塔的设计填料塔：填料类型、填料塔的流体力学特性和计算9/9/202149/9/20215第一节板式塔气相流动：靠压强差由下到上。液相流动：靠重力由上至下。9/9/202163-1-1塔板类型错流塔板：在塔板上气液两相呈错流流动。逆流塔板：气液两相以逆流的方式穿过塔

2、板。9/9/20217一、泡罩塔板应用最早的气液传质设备。结构：泡罩直径80-150mm，正三角形排列。优点：较大的操作弹性。缺点：塔板结构复杂，造价高；塔板压降大；板效率和生产能力低。9/9/202189/9/20219二、筛板结构：孔径3-8mm，正三角形排列。优点：塔板结构简单，造价低；塔板压降小；板效率和生产能力较高。缺点：操作弹性小。易堵（改进方法，采用大孔径10-25mm）。9/9/2021109/9/202111三、浮阀塔板应用广泛，兼有泡罩塔板和筛板的优点。结构：标准孔径39mm。优点：生产能力大；操作弹性大；板效率高；塔板压降和液面落差小；造

3、价低。缺点：不易处理易结焦或粘度大的物系。9/9/2021129/9/202113四、噴射塔板1.舌形塔板2.浮动喷射塔板3.浮射塔板9/9/2021149/9/2021159/9/2021163-1-2板式塔的流体力学性能评价塔设备性能的主要指标：生产能力、塔板效率、操作弹性、塔板压强降。这些指标和塔板结构及塔内气液两相流体力学性能密切相关。流体力学性能包括：塔板压降、液泛、雾沫夹带、漏液、液面落差。9/9/202117一、塔板压降干板压降、板上充气液层的静压降、液体表面张力产生的压降。二、液泛（淹塔）降液管内液体不能顺利下流，造成板上积液。原因：气速或液速

4、过大，与流体物性、塔板结构、板间距有关。9/9/202118三、雾沫夹带eV=0.1kg液/kg气体主要影响因素：空塔气速、塔板间距。四、漏液产生原因：气速太小，板上液面落差大引起气流分布不均。漏液量为10%液体流量时的气流速度为漏液速度。9/9/202119五、液面落差克服板面和板上部件的阻力。影响因素：塔板结构、塔径、流体流量。六、负荷性能图雾沫夹带线、液泛线、液相负荷上限线、漏液线、液相负荷下限线。操作弹性：操作线与负荷性能图上曲线的两个交点的气体流量之比。9/9/2021201．雾沫夹带线（气相上限）2．液泛线（气液）3．液相负荷上限线（降液管超负荷线

5、）4．漏液线（气相下限）5．液相负荷下限线9/9/2021213-1-3浮阀塔设计工艺计算：塔高、塔径、塔板主要部件工艺尺寸、流体力学验算、操作负荷性能图、操作弹性。9/9/202122一、工艺尺寸的计算1.塔高HT：的确定：与塔径匹配；与生产能力、操作弹性、板效率有关；考虑安装、检修方便。9/9/2021232.塔径9/9/2021249/9/202125hL：常压塔（0.05～0.1m）；减压塔（0.025～0.03m）D需圆整为标准塔径：0.6、0.7、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.29/9/2021263.溢流装置9/9/

6、202127溢流堰溢流装置降液管：圆形、弓形U型流（回转流）单溢流（直径流）溢流类型双溢流（半径流）阶梯双溢流以弓形降液管为例：9/9/2021289/9/202129（1）出口堰（溢流堰）：堰长lW、堰高hW单溢流：lW=(0.6~0.8)D双溢流：lW=(0.5~0.6)DhL=hW+hOWhW=hL-hOWhOW=60~70mm，小于6mm，采用齿形堰,大于70mm，采用双溢流。hW=0.03~0.05m9/9/2021309/9/2021319/9/2021329/9/202133（2）弓形降液管的宽度Wd和截面积Af9/9/202134核算：9/9/

7、202135（3）降液管底隙高度h0原则：局部阻力不太大，防止沉淀物阻塞降液管；良好的液封作用，防止气体通过降液管造成短路。9/9/202136（4）进口堰及受液盘9/9/2021374.塔板布置整块式（小塔）、分块式塔板（大塔）(1)鼓泡区(2)溢流区(3)破沫区（安定区）D<1.5m，Ws=60～75mmD>1.5m，Ws=80～110mm9/9/202138(4)无效区小塔：Wc=30～50mm大塔：Wc=50～70mm9/9/2021395.浮阀的数目及排列浮阀的排列：正三角形等腰三角形顺排叉排（气液传质效果较好）9/9/2021409/9/20214

8、1整块塔板：正三角形叉排，t=75~1