化工原理蒸馏和吸收塔设备课件.ppt

1、2023-2-2第三章第三章第三章第三章第三章第三章 蒸馏和吸收塔设备蒸馏和吸收塔设备蒸馏和吸收塔设备蒸馏和吸收塔设备蒸馏和吸收塔设备蒸馏和吸收塔设备3.1 3.1 概述概述3.2 3.2 板式塔板式塔3.3 3.3 填料塔填料塔2023-2-2第一节第一节第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述概述概述一、塔设备的基本功能及性一、塔设备的基本功能及性能评价能评价二、塔设备类型二、塔设备类型2023-2-2塔的定义：塔的定义：高径比很大的设备。高径比很大的设备。精馏塔、吸收塔；精馏塔、吸收塔；2023-2-2一、塔设备的基本功能及性能评价一、塔设备的基本功能及性能评价一、塔设备的基本功能及性

2、能评价一、塔设备的基本功能及性能评价一、塔设备的基本功能及性能评价一、塔设备的基本功能及性能评价1 1、基本功能、基本功能（1 1）使气液两相充分接触，适当湍动，提供尽可能大的传质）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。面积和传质系数，接触后两相能及时分离。（2 2）实现气、液两相尽可能的逆流接触，提高传质推动力。）实现气、液两相尽可能的逆流接触，提高传质推动力。2 2、性能评价、性能评价（1 1）通量）通量生产能力。生产能力。（2 2）分离效率）分离效率单位压降下分离效果；板效率、等板高度。单位压降下分离效果；板效率、等板高度。（3 3）适应能

3、力）适应能力操作弹性。操作弹性。2023-2-2气液传质设备气液传质设备逐级接触式逐级接触式微分接触式微分接触式板式塔板式塔填料塔填料塔二、塔设备的类型二、塔设备的类型二、塔设备的类型二、塔设备的类型二、塔设备的类型二、塔设备的类型2023-2-2第二节第二节第二节第二节第二节第二节 板式塔板式塔板式塔板式塔板式塔板式塔一、板式塔结构一、板式塔结构二、常用板式塔类型二、常用板式塔类型三、板式塔的流体力学性能三、板式塔的流体力学性能2023-2-2一、板式塔结构一、板式塔结构一、板式塔结构一、板式塔结构一、板式塔结构一、板式塔结构1 1、总体结构、总体结构2023-2-22023-2-22023

4、-2-22 2、塔板的结构、塔板的结构筛孔筛孔降液管降液管溢流堰溢流堰（剖面图）（剖面图）2023-2-2降液管降液管受液区受液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2023-2-21 1、筛板塔、筛板塔二、常用板式塔类型二、常用板式塔类型二、常用板式塔类型二、常用板式塔类型二、常用板式塔类型二、常用板式塔类型2023-2-2优点：结构简单，制造方便、成本低，压降小，处理量大。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。缺点：操作弹性小，小孔径筛孔易堵塞。2023-2-22 2、泡罩塔、泡罩塔2023-2-2优点：塔板操作弹性，塔板效率比

5、较高，不易堵塞。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。缺点：结构复杂，塔压降低，生产强度低，造价高。2023-2-22023-2-22023-2-23 3、浮阀塔、浮阀塔2023-2-22023-2-22023-2-22023-2-2特点：浮阀可随气速的变化上、下自由浮动，提特点：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。有较高塔板效率，在生产中得到广泛的应用。2023-2-2舌型塔板舌型塔板 4 4、喷射塔、喷射塔2023

6、-2-22023-2-22023-2-2三、板式塔的流体力学性质三、板式塔的流体力学性质三、板式塔的流体力学性质三、板式塔的流体力学性质三、板式塔的流体力学性质三、板式塔的流体力学性质1 1、塔板上气液两相的接触状态、塔板上气液两相的接触状态 两相接触面积为气泡表面两相接触面积为气泡表面 1 1）鼓泡接触状态）鼓泡接触状态2023-2-22 2）泡沫接触状态）泡沫接触状态 传质表面面积很大的液膜传质表面面积很大的液膜 2023-2-23 3）喷射接触状态）喷射接触状态 两相传质面积是液滴的外表面两相传质面积是液滴的外表面 2023-2-22 2、塔板上的异常操作现象、塔板上的异常操作现象1 1

7、）漏液）漏液漏液漏液两相在塔板上的接触时间两相在塔板上的接触时间板效率板效率控制：漏液量不大于液体流量的控制：漏液量不大于液体流量的10%10%。漏液气速：漏液气速：漏液量达到漏液量达到10%10%的气体速度。的气体速度。板式塔操作的气速下限板式塔操作的气速下限原因：原因：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀2023-2-22023-2-22 2）严重雾末夹带和泡沫夹带）严重雾末夹带和泡沫夹带影响液沫夹带因素影响液沫夹带因素空塔气速：空塔气速：空塔气速减小，液沫夹带量减小空塔气速减小，液沫夹带量减小塔板间距：塔板间距：板间距增大，液沫夹带量减

8、小板间距增大，液沫夹带量减小现象：现象：液滴随气体进入上层塔板液滴随气体进入上层塔板雾沫雾沫(液沫液沫)夹带。夹带。气体随液体进入下层塔板气体随液体进入下层塔板泡沫夹带。泡沫夹带。后果：后果：过量液沫夹带和泡沫夹带，造成液、气相在板间的返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。混，板效率下降。控制：控制：液沫夹带量液沫夹带量eV0.1kg(液液)/kg(气气)。2023-2-22023-2-22023-2-22023-2-23 3）液泛）液泛液泛液泛夹带液泛夹带液泛降液管液泛降液管液泛原因：原因：气液两相流速过大气液两相流速过大影响因素：影响因素：流量、塔板结构流量、塔板

9、结构板间距大板间距大液泛速度高液泛速度高2023-2-22023-2-22023-2-22023-2-23 3、塔板的负荷性能图、塔板的负荷性能图1 1漏液线漏液线2 2雾沫夹带线雾沫夹带线3 3液相负荷下限线液相负荷下限线4 4液相负荷上限线液相负荷上限线5 5液泛线液泛线图中五条线所包围的区域，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。就是一定物系在一定结构尺寸塔板上正常操作区。2023-2-2一、一、填料塔的结构与填料特性填料塔的结构与填料特性 二、二、填料塔的附件填料塔的附件 第三节第三节第三节第三节第三节第三节 填料塔填料塔填料塔填料塔填料塔填料塔2023-

10、2-22023-2-2一、填料塔的结构与填料特性一、填料塔的结构与填料特性一、填料塔的结构与填料特性一、填料塔的结构与填料特性一、填料塔的结构与填料特性一、填料塔的结构与填料特性 1 1、填料塔的结构、填料塔的结构 2023-2-22、填料特性、填料特性 1）比表面积）比表面积 单位体积填料层的填料表面积，单位体积填料层的填料表面积，以以t表示表示；单位：单位：m2/m3。同一种填料，同一种填料，尺寸愈小，比表面积愈大尺寸愈小，比表面积愈大。2）空隙率）空隙率 单位体积填料层的空隙体积单位体积填料层的空隙体积，以，以表示；单位为表示；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

11、力小。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）填料因子 3/t表示填料的流体力学性能。表示填料的流体力学性能。干填料因子干填料因子 湿填料因子湿填料因子 2023-2-23 3、填料类型、填料类型 堆放方式堆放方式 乱堆填料乱堆填料 整砌填料整砌填料 拉西环、鲍尔环、鞍形、拉西环、鲍尔环、鞍形、网环网环 波纹板、波纹网波纹板、波纹网 基材基材 实体填料实体填料 网体填料网体填料 环形填料（拉西环、鲍尔环、阶梯环）、环形填料（拉西环、鲍尔环、阶梯环）、鞍形填料（弧鞍、矩鞍）、栅鞍形填料（弧鞍、矩鞍）、栅 板板 鞍形环、鞍形环、网、波纹网网、波纹网 2023-2-21 1）拉

12、西环（）拉西环（Rasching ringRasching ring）2023-2-22023-2-22 2）鲍尔环）鲍尔环(Pall ring)Pall ring)2023-2-22023-2-23 3）阶梯环）阶梯环(cascade mini rings)cascade mini rings)2023-2-24 4）弧鞍与矩鞍（）弧鞍与矩鞍（berl saddle and intolox saddleberl saddle and intolox saddle）2023-2-25 5）金属鞍环）金属鞍环 2023-2-26 6）波纹板及波纹网）波纹板及波纹网 2023-2-27 7）规整填料）规整填料2023-2-2二、填料塔的附件二、填料塔的附件二、填料塔的附件二、填料塔的附件二、填料塔的附件二、填料塔的附件 1 1、填料支承装置、填料支承装置 2023-2-22023-2-22 2、液体分布装置、液体分布装置管式喷淋器管式喷淋器 莲蓬头式喷淋器莲蓬头式喷淋器 盘式分布器盘式分布器 多孔管式分布器多孔管式分布器 槽式分布器槽式分布器 2023-2-22023-2-22023-2-23 3、液体再分布装置、液体再分布装置 2023-2-24 4、除沫装置、除沫装置 61 以上有不当之处，请大家给与批评指正，以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢谢大家！谢谢大家！