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板式塔计算

板式塔计算
板式塔计算

板式塔计算

板式塔的结构设计及计算

2.1 : 塔体与裙座的机械设计条件

如下:1.塔体内径D=2000mm,塔体高度近似计算

H=40000mm,计算压力Pc=1.0Mpa,计算温度t=300C.

2.设置地区:基本风压=400N/;地震防裂度为8度,场地土类:B类。

3.塔内装有N=70快浮法塔板,每块塔板上存留介质层高度为=100mm,介质密度=950kg/,沿塔每高5米左右开设一个人孔,人孔数为8个,相应的人孔安置半圆形平台8个,平台宽度B=900mm,高度为1000mm。

4.塔外保温层厚度=95mm,保温材料密度=300kg/.

5.塔体与裙座之间悬挂一台再沸器,其操作质量

=400kg,偏心距e=2000mm。

6. 塔体与封头材料选用16MnR,,其=144MPa,

=170MPa, =345MPa, =1.8MPa。

7.裙座材料选用Q235—B。

8.塔体与裙座对接焊接,塔体焊接接头系数=0.85。

9.塔体与封头壁厚附加量取c=2mm,裙座壁厚附加量取c=2mm。

2.2 按压力计算塔体厚度:

===8.2mm,

C=2mm,圆整后=12mm;

2.3 封头厚度计算:

===8.19mm,

C=2mm,圆整后取=12mm;

2.4 塔设备质量载荷计算:

2.4.1 筒体圆筒,封头,裙座质量

圆筒质量=59635.86=21372.56kg;

封头质量=4382=876kg

裙座质量=5963.08=1835.68kg

群体裙座质量=+

+=21372.56+876+1835.68=24084.24kg;

注:1.塔体圆筒的总高度=35.86m;

2.查得DN2000,厚度12mm的圆筒每米质量为596kg;

3.查得DN2000,厚度12mm的椭圆形封头质量取438kg,(其中封头曲面深度500mm,直边高度40mm;)

4.裙边高度3080mm(厚度=12mm)

2.4.2 塔内件质量

==0.78547570=16485kg

注:1.由表查得浮阀塔板每平方米的质量为75kg。2.4.3 保温材料的质量

==0.785=7282.9kg

式中,——封头保温层质量,kg。

2.4.4 操作平台及扶梯的质量

==注:由表查得平台质量=150kg/,笼式扶梯质量为=40kg/,笼式扶梯总高度=39m。

2.4.5 操作时物料质量

注:物料密度=950kg/,封头容积=1.18,塔釜圆筒部分深度=1.8m,塔板层数N=70,塔板上液层高度=0.1m。

2.4.6 附件质量

kg

2.4.7 充水质量

式中:=1000kg/,

2.4.8 偏心载荷

2.4.9 全塔操作质量

2.4.10 全塔最小质量

2.4.11 水压试验时最大质量

2.5:风载荷计算

以2—3段为例计算风载荷:

式中:—空气动力系数。对圆筒形容器。=0.7。

—十米高处基本风压值,=400N/。

—风压高度变化系数,,查表得=1.0

—计算段长度,=7000mm

—脉动影响系数,由表查得=0.72

—它的基本自震周期,对等直径等厚度的圆截面塔有:

—脉动增大系数,根据自酢周期T,查表得=2.59;

—振型系数,由表差得,=0.11;

—风振系数,

—塔有效直径,设笼式扶梯与梯顶管线成90度角,可取a,b式中较大者。

a:

b:

=400mm, =400mm, ==100mm。

则:a: =2024+2100+400+257=2881mm

b: =2024+2100+257+400+200=3081mm 取,=3081mm

故计算/段平台数1

1000 400 0.7 0.72 0.0075 2.59 1.022

0.64 1

0 2624 4812 2000 400

0.7 0.72 0.0375 2.59 1.097 0.72

3

0 2624 11613 7000 400 0.7

0.72 0.110 2.59 1.205 1.00 10

1 257

3081 72774 10000 400 0.7 0.79 0.350

2.59 1.573 1.25 20

3 540 3364

185215 10000 400 0.7

0.82 0.665 2.59 1.995

1.42 30

2

300 3184 252566 10000

400 0.7

0.85

1.000

2.59 2.441 1.56

40

2

300 3184 33532

板式塔

板式塔主要类型的结构和特点 工业上常用的板式塔有: 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流栅孔板塔 浮阀塔具有的优点: 生产能力大,塔板效率高,操作弹性大,结构简单,安装方便。 二、板式塔的流体力学特性 1、塔内气、液两相的流动 A 使气液两相在塔板上进行充分接触以增强传质效果 B 使气液两相在塔内保持逆流,并在塔板上使气液量相保持均匀的错流接触,以获得较大的传质推动力。 2、气泡夹带: 液体在下降过程中,有一部分该层板上面的气体被带到下层板上去,这种现象称为气泡夹带。 3、液(雾)沫夹带: 气体离开液层时带上一些小液滴,其中一部分可能随气流进入上一层塔板,这种现象称为液(雾)沫夹带。 4、液面落差 液体从降液管流出的横跨塔板流动时,必须克服阻力,故进口一侧的液面将比出口这一侧的高。此高度差称为液面落差。 液面落差过大,可使气体向上流动不均,板效率下降。 5、气体通过塔板的压力降 压力降的影响: A 气体通过塔板的压力降直接影响到塔低的操作压力,故此压力降数据是决定蒸馏塔塔底温度的主要依据。 B 压力降过大,会使塔的操作压力改变很大。 C 压力降过大,对塔内气液两相的正常流动有影响。

压力降:ΔP P =ΔP C +ΔP L +ΔP δ 塔板本身的干板阻力ΔP C 板上充气液层的静压力ΔP L 液体的表面张力ΔP δ 折合成塔内液体的液柱高度M,则 ΔP P/ρL g=ΔP C/ρL g +ΔP L /ρL g +ΔPδ/ρL g 即h p =h c +h L +h δ 浮阀塔的压力降一般比泡罩塔板的小,比筛板塔的大。在正常操作情况,塔板的压力降以290—490 N/m2 .在减压塔中为了减少塔的真空度损失,一般约为98—245Pa 通常应在保证较高塔板效率的前提下,力求减少塔板压力降,以降低能耗及改善塔的操作性能。 6、液泛(淹塔) 汽液量相中之一的流量增大到某一数值,上、下两层板间的压力降便会增大到使降液管内的液体不能畅顺地下流。当降液管内的液体满到上一层塔板溢流堰顶之后,便漫但上层塔板上去,这种现象,称为液泛(淹塔) 如气速过大,便有大量液滴从泡沫层中喷出,被气体带到上一层塔板,或有大量泡沫生成。 如当液体流量过大时,降液管的截面便不足以使液体及时通过,于是管内液面即行升高。 上述两种情况导致液泛的情况中,比较常遇到的气体流量过大,故设计时均先以不发生过量液沫夹带为原则,定出气速的上限,在此限度内再选定一个合理的操作气速。 当气速增大到液滴所受阻力恰等于其净重时,液滴便在上升气流中处于稳定的悬浮状态。 因为d、ζ不易准确求得,

板式塔设计

板式塔设计 概述 本章符号说明 英文字母 A a——塔板开孔区面积,m2; A f——降液管截面积,m2; A0——筛孔总面积,m2; A T——塔截面积,m2; c0——流量系数,无因次; C——计算u max时的负荷系数,m/s; C s——气相负荷因子,m/s; d0——筛孔直径,m; D——塔径,m; ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气); E——液流收缩系数,无因次; E T——总板效率,无因次; F——气相动能因子,kg1/2/(s·m1/2); F0——筛孔气相动能因子,kg1/2/(s·m1/2); h1——进口堰与降液管间的水平距离,m; h c——与干板压降相当的液柱高度,m液柱; h d——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度,m:h f——塔板上鼓泡层高度,m; h l——与板上液层阻力相当的液柱高度,m; h L——板上清液层高度,m; h0——降液管的底隙高度,m; h ow——堰上液层高度,m; h w——出口堰高度,m; h′w——进口堰高度,m; hσ——与克服σ的压降相当的液柱高度,m;H——板式塔高度; H B——塔底空间高度,m; H d——降液管内清液层高度,m; H D——塔顶空间高度,m; H F——进料板处塔板间距,m ;

H P——人孔处塔板间距,m; H T——塔板间距,m; H1——封头高度,m; H2——裙座高度,m; K——稳定系数,无因次; l W——堰长,m; L h——液体体积流量,m3/h; L S——液体体积流量,m3/s; n——筛孔数目; N T——理论板层数; P——操作压力,Pa; △P——压力降,Pa; △P p——气体通过每层筛板的压降,Pa;r——鼓泡区半径,m; t——筛孔的中心距,m; u——空塔气速,m/s; u F——泛点气速,m/s u0——气体通过筛孔的速度,m/s; u0.min——漏液点气速,m/s; u′0——液体通过降液管底隙的速度,m/s;V h——气体体积流量,m3/h; V S——气体体积流量,kg/s; W L——液体质量流量,kg/s; W V——气体质量流量,kg/s; W c——边缘无效区宽度,m; W d——弓形降液管宽度,m; W s——破沫区宽度,m; Z——板式塔的有效高度,m; 希腊字母 β——充气系数,无因次; δ——筛板厚度,m θ——液体在降液管内停留时间,s;μ——粘度,Pa·s; ρ——密度,kg/m3; σ——表面张力,N/m; φ——开孔率或孔流系数,无因次;

精馏塔操作技巧基本学习知识

精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡: 答:相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间往往有一个相界面,把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起,水为液相,冰为固相。一般情况下,物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化,我们称系统处于平衡状态。平衡时,物质还是在不停地运动,但是,各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化,当条件改变时,将建立起新的相平衡,因此相平衡是运动的、相对的,而不是静止的、绝对的。比如:在精馏系统中,精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时,要进行传热、传质,其结果是气体部分冷凝,形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化,形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的,当气液两相达到平衡时,其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压? 答:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力

最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏,精馏的原理是什么? 答:把液体混合物进行多次部分汽化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝,就能分离为纯或比较纯的组分呢?对于一次汽化,冷凝来说,由于液体混合物中所含的组分的沸点不同,当其在一定温度下部分汽化时,因低沸点物易于气化,故它在气相中的浓度较液相高,而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时,因高沸点物易于冷凝,使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高,而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝,使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去,将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分,在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见,多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行,就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量,气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量,我

化工设备课程设计计算书(板式塔)

《化工设备设计基础》 课程设计计算说明书 学生姓名:学号: 所在学院: 专业: 设计题目: 指导教师: 2011年月日 目录 一.设计任务书 (2)

二.设计参数与结构简图 (4) 三.设备的总体设计及结构设计 (5) 四.强度计算 (7) 五.设计小结 (13) 六.参考文献 (14) 一、设计任务书 1、设计题目 根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔(或板式塔)设计。

设计题目: 各个同学按照自己的工艺参数确定自己的设计题目:填料塔(板式塔)DNXXX设计。 例:精馏塔(DN1800)设计 2、设计任务书 2.1设备的总体设计与结构设计 (1)根据《化工原理》课程设计,确定塔设备的型式(填料塔、板式塔); (2)根据化工工艺计算,确定塔板数目(或填料高度); (3)根据介质的不同,拟定管口方位; (4)结构设计,确定材料。 2.2设备的机械强度设计计算 (1)确定塔体、封头的强度计算。 (2)各种开孔接管结构的设计,开孔补强的验算。 (3)设备法兰的型式及尺寸选用;管法兰的选型。 (4)裙式支座的设计验算。 (5)水压试验应力校核。 2.3完成塔设备装配图 (1)完成塔设备的装配图设计,包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等。 (2)编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。 3、原始资料 3.1《化工原理》课程设计塔工艺计算数据。 3.2参考资料: [1] 董大勤.化工设备机械基础[M].北京:化学工业出版社,2003. [2] 全国化工设备技术中心站.《化工设备图样技术要求》2000版[S]. [3] GB150-1998.钢制压力容器[S]. [4] 郑晓梅.化工工程制图化工制图[M].北京:化学工业出版社,2002. [5] JB/T4710-2005.钢制塔式容器[S]. 4、文献查阅要求

板式塔介绍

塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。 根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。 板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。 填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。 目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 本章重点介绍板式塔的塔板类型,分析操作特点并讨论浮阀塔的设计,同时还介绍各种类型填料塔的流体流体力学特性和计算。 第1节板式塔 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便 3.1.1塔板类型 按照塔内气液流动的方式,可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。 错流塔板:塔内气液两相成错流流动,即流体横向流过塔板,而气体垂直穿过液层,但对整个塔来说,两相基本上成逆流流动。错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度,以期获得较高的效率。但是降液管占去一部分塔板面积,影响塔的生产能力;而且,流体横过塔板时要克服各种阻力,因而使板上液层出现位差,此位差称之为液面落差。液面落差大时,能引起板上气体分布不均,降低分离效率。错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。 逆流塔板亦称穿流板,板间不设降液管,气液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。栅板、淋降筛板等都属于逆流塔板。这种塔板结构虽简单,板面利用率也高,但需要较高的气速才能维持板上液层,操作范围较小,分离效率也低,工业上应用较少。 本教材只介绍错流塔板。

塔器设计时应具备那些知识点.doc

一、塔器的分类及用途 1.塔设备的作用: 2.塔器的分类:①按操作压力分②按单元操作分③按内件结构分:填料塔和 板式塔 3.填料塔的结构:①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台 ⑥填料⑦除沫器,等等 4.板式塔的结构:①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台⑥ 塔盘等。 5.填料塔使用场合:①分离程度要求高的情况②具有腐蚀性的物料的情况 ③容易发泡的物料的情况 6.板式塔使用场合:①液相负荷较小时②含固体颗粒,容易结垢,有结晶 的物料等。 二、填料塔 1.填料塔的特点: 2.填料分类:散装填料和规整填料 散装填料的分类:(1)环形填料(2)开孔环形填料(3)鞍形填料 (4)金属环矩鞍填料 规整填料分类:(1)丝网波纹填料(2)板波纹填料 填料的选用: 3.液体的分布器分类:(1)管式液体分布器:重力型和压力型(2)槽式液体 分布器(3)喷洒式液体分布器(4)盘式液体分布器 4.液体的分布器作用: 5.了解填料支撑的种类,结构 三、板式塔的种类 1、泡罩塔的结构 优点: 缺点: 2、浮阀塔的结构 优点: 缺点: 3、筛板塔的结构 优点: 缺点: 4、无降液管塔 5、导向筛板塔 6、斜喷型塔 四、板式塔的塔盘 1、板式塔的塔盘分类:溢流型和穿流型 2、板式塔的塔盘结构分类:①整块式塔盘:定距管式塔盘和重叠式塔盘 ②分块式塔盘 3、塔盘支撑结构种类,结构 五、塔设备的附件 1、除沫器的作用: 2、常用的除沫装置:丝网除沫器、折流板式除沫器、旋流板除沫器

3、吊柱的结构: 六、塔设备的计算 塔设备的各种载荷,计算中需要知道设计哪些载荷 塔设备标准的适用范围,什么样的设备,才算是塔设备 设计压力,设计温度如何考虑 材料的选择,负偏差,腐蚀裕量,最小厚度 1.了解塔设备的受力模型,塔设备受力模型的理论基础 地震受力模型 地震水平力如何计算, 地震垂直力如何计算;什么情况下考虑地震垂直作用力 地震弯矩如何计算 多质点的地震弯矩是如何叠加的 风载受力模型 风作用力的计算 风弯矩的计算 地震作用和风载作用是如何叠加的 2.塔设备强度计算包括哪些步骤 3.塔的固有周期,振型的概念是什么,又是如何参与到塔设备计算中的 七、塔设备零部件 1.裙座 1.1 裙座材料的选择,地脚螺栓的选择,许用应力的确定 1.2 裙座的类型,每种类型适用场合,每种结构有何要求 1.3 裙座与塔壳的连接形式,焊缝有和要求 1.4 排气孔,排气管和隔火圈的规格数量的确定 1.5 裙座上面引出管的结构如何设计 1.6检查孔规格,数量的确定 1.7地脚螺栓座的结构有哪些,每种结构尺寸如何确定的 2.塔壳 通常包括的元件有哪些,塔壳结构有哪些 3.静电接地板如何设置 4.地脚螺栓模板的用途,结构如何考虑 5.设置吊柱的目的(分段塔可不设置吊柱),结构尺寸的确定 6.塔设备吊耳如何选择,如何计算 八、设备法兰(专题讨论) 1)设备法兰的类型,以及各种类型的优缺点,各适用什么场合 2)设备法兰的标准号,在选用标准设备法兰需要注意什么 3)非标设备法兰如何计算,结构尺寸如何确定,怎样才算是最优设计 4)设备法兰材料有哪些,如何选择 5)设备法兰的制造,法兰的制造技术要求有哪些 九、螺栓和螺母, 1)螺栓材料选择,标准的选择,载荷计算

塔设备设计说明书精选文档

塔设备设计说明书精选 文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

《化工设备机械基础》 塔设备设计 课程设计说明书 学院:木工学院 班级:林产化工0 8 学号: 035 036 姓名:万永燕郑舒元 分组:第四组

目录

前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便

板式塔发展现状资料讲解

板式塔发展现状

一、板式塔的发展历程与研究方向 蒸馏是一种量大而面广的工业分离混合物的方法,广泛应用于化工、炼油、食品、轻工业等许多工业部门,在国民经济中占有很大的比重。据统计,塔设备的投资费用占化工和石化过程共投资费用的25%,占总能耗的40%。此外,塔设备性能的好坏对产品质量和产量起着十分重要的作用,对降低能耗、降低生产成本和提高企业竞争实力有着重大的意义。 近年来,尽管涌现出很多新的分离技术,在实际生产过程中,蒸馏操作仍占据这很重要的地位。虽然从20世纪80年代开始,高效规整填料在工业塔中的成功应用改变了工业蒸馏设备长期以来已板式塔为主的的局面,但板式塔因其设备造价低廉、操作范围广、对各种物系适应强、易于清理和检修等优点,在蒸馏操作中仍占有不可替代的地位。特别是高压、高粘度等特殊工况条件下,板式塔仍占有优势。由于板式塔在蒸馏设备中占有重要地位,所以各国研究者对塔板性能的研究和新型塔板的开发与应用方面做了大量的工作,其中一个重要的方面就是对塔板的流体力学性能和塔板上流体流动状况的研究,另外就是开发高效、节能、结构简单和的新型塔设备。板式塔作为完成蒸馏操作的过程的一个主要设备,得到了广泛深入的研究。 二、板式塔发展历史 早在1813年Cellier就提出了泡罩塔,筛板塔也早在1832年开始用于生产。19世纪初,新的炼油工艺又推动了塔设备的发展。进入20世纪后,石油成为主要能源和石油化学工业的原料,早期的塔设备已不能满足这些不断更新的工艺过程需要,这就促进了精馏技术和塔设备有了新的发展。塔设备的发展大致可分为四个阶段:

(1)第二次世界大战结束前,塔设备主要用于炼油工业,塔型中以泡罩塔为主,而在无机酸工业中则多用于填料塔。 (2)第二次世界大战结束后,炼油和石油化学工业有了较大的发展,促使塔设备不断增加,除了对筛板、泡罩等原有塔型进行改进外,也出现了一些新型塔板。 (3)进入60年代以后,炼厂生产能力不断增大,使设备向大型化方向发展,与此同时,石油化工凶猛发展,提出了对塔型的某些特殊要求,因此出现了一些具有相应性能的塔板,适应高压、减压、高效、大液负荷、高弹性等要求。 (4)70年代后,塔板研究逐年减少。据报道,欧美等国大学中研究新塔板的课题为数不多,其原因是他们认为现有的各类塔板性能颇为接近,基本上可以满足所有蒸馏操作的要求。有人预言,除“并流”塔以外,近期内不会有彻底革新的新型踏板问世。但是由于能源愈益紧张而昂贵,使得能耗巨大的蒸馏过程与设备的研究开发工作仍在持续进行,新型塔板不断仍不断出现,尤其是那些大通量、低压降和高效率的塔板,更受人们欢迎。 三、塔板的发展概况 板式塔的种类繁多,根据其板内件的结构不同可分为泡罩型塔板、浮阀型塔板和筛孔型塔板等。 1.泡罩型塔板 泡罩塔是最早的典型的板式塔,自从1813年Cellier提出泡罩塔,并在化学工业生产上采用以来,泡罩塔在蒸馏、吸收等两相传质设备中曾占主导地位。泡罩塔在1920年被引入炼油工业,但是直到1924年在克劳斯过程中获得成功,泡罩塔才被广泛应用。近二三十年来,出现了许多新型塔板和高效填料。与泡罩塔相

板式塔知识

浮阀塔F-型(国外通称V-型)是用钢板冲压而成的圆形阀片,浮阀塔F-型下面有三条阀腿,把三条阀腿装入塔板的阀孔之后,用工具将腿下的阀脚扭转90°,则浮阀就被限制在浮孔内只能上下运动而不能脱离塔板。当气速较大时,浮阀塔F-型浮阀被吹起,达到最大开度;当气速较小时,气体的动压头小于浮阀自重,于是浮阀塔F-型浮阀下落,浮阀周边上三个朝下倾斜的定距片与塔板接触,此时开度最小。定距片的作用是保证最小气速时还有一定的开度,使气体与浮阀塔F-型塔板上液体能均匀地鼓泡,避免浮阀与塔板粘住。浮阀塔F-型浮阀的开度随塔内气相负荷大小自动调节,可以增大传质的效果,减少雾沫夹带。 10.2.8浮阀塔的设计 1.浮阀塔型式 前已提及,浮阀的型式有很多,国内采用的多为F-1型浮阀,这种浮阀的结构简单、制造方便、省材料,对其性能已有所掌握。F-1型浮阀分轻阀和重阀良种,轻阀约25g,重阀约33。已有部颁标准(JB1118-81),其结构尺寸见图10-26和表10-6。 图10-26 F-1型浮阀

2.阀的排列 浮阀一般按正三角形排列,也有采用等腰三角形排列的(例如分块式塔板中)。在正三角形排列中分顺派和叉排,见图10-27(a)、(b)。叉排时从相邻两阀吹出气流搅动液层的作用较显著,使相邻两阀容易吹开,液面落差较小,鼓泡均匀。 (a )顺排 图10-27 浮阀的排列 浮阀中心距可取75、100、125、150mm 等几种。现国内浮阀中心距推荐为75mm(见浮阀塔盘系列JB1206-91)。当用钻孔法加工时,中心距可不受此限制。排与排间距t 推荐为65、80、100mm 三种,必要时可以适当调整。塔板上阀控开孔率按阀数而定,一般为4%5% 左右。 3.阀数确定 一般在正常负荷下,希望浮阀刚好在全开时操作,根据试验表明,此时阀孔动能因数 08~11F =,一般按此确定所需阀数,对不同工艺情况,可适当调整。如要求操作下限大 时可采取较大的0F 。选定0F 值后,由下式确定孔速: 0u = (10—31) 式中,0u —孔速,m/s ; 0F —阀孔动能因素; G ρ—气体密度,kg/m 3; F-1型浮阀的孔径为39mm ,故浮阀个数n 为 20008370.232 0.785(0.039)s s V V V n u u u = ==? (10—32) 式中,s V —气体流量,m 3/s ; V —气体流量,m 3/h 。

塔设备设计说明书

《化工设备机械基础》 塔设备设计 课程设计说明书 学院:木工学院 班级:林产化工0 8 学号: 姓名:万永燕郑舒元 分组:第四组 目录 前言............................................................... 错误!未定义书签。 摘要 (2) 关键字 (2) 第二章设计参数及要求 (2) 1.1符号说明 (2) 1.2.设计参数及要求 (3) 3 3 第二章材料选择 (4) 2.1概论 (4) 2.2塔体材料选择 (4) 2.3 裙座材料的选择 (4) 第三章塔体的结构设计及计算 (5) 3.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5) 3.2 塔设备质量载荷计算 (5) 3.3 风载荷和风弯矩 (6) 3.4 地震弯矩计算 (7) 3.5 各种载荷引起的轴向应力 (7) 3.6 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (8) 3.7 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (9) 3.7.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (9) 9 3.8塔设备结构上的设计 (10) 10 10 板式塔的总体结构 (11) 小结 (11) 附录 (11) 附录一有关部件的质量 (11)

附录二矩形力矩计算表 (12) 附录三螺纹小径与公称直径对照表 (12) 参考文献 (12) 前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便 关键字 塔体、封头、裙座、。 第二章设计参数及要求 1.1符号说明 Pc ----- 计算压力,MPa; Di ----- 圆筒或球壳内径,mm; [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力,MPa; δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度,mm; δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度,mm; δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度,mm;

精馏塔基础知识

塔基础知识 1:化工生产过程中, 是如何对塔设备进行定义的? 答: 化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会,达到 相际传质及传热目的,又能使接触之后的两相及时分开,互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等,因此,塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2:塔设备是如何分类的? 答:按塔的内部构件结构形式,可将塔设备分为两大类:板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为:精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔 (合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为:加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式,可将塔设备分为:具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3:什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答:理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率,它的数值总是小于 1 。在实际 运行中,由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因,气液相的组成与平衡状态有所偏离,所以在确定实际塔板数量时,应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响,目前塔板效率还不能精确地预测。 4:塔的安装对精馏操作有何影响? 答::(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000, 否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm塔板水平度如果达不到要求, 则会造成液层高度不均匀, 使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过, 使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求. 使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板,浮动喷射塔板,斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置,保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。(3)溢 流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中,以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封,避免气相走短路。另外,泪孔是否畅通,受液槽,集油箱,升气管等部件的安装,检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求,只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5:塔设备中的除沫器有什么作用? 答:除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴,以保证有传质效率,降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作,一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除 3 —5um的雾滴,塔盘间若设置除沫器,不仅可保证塔盘的传质效率,还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6:塔器在进行设备的材料选择时, 应考虑哪些问题? 答:(1)在使用温度下有良好的力学性能,即较高的强度, 良好的塑性和冲击韧性以及较低的缺口敏感性。(2)要求具有良好的抗氢, 氮等气体的腐蚀性能。(3)要求具有较好的制造和加工性能,并具有良好的可焊性。(4)热稳定性好

塔器及塔内件介绍要点

塔器及塔内件介绍 一、塔器 1.塔器:是进行气相和液相或液相和液相间物质传递的设备。 2.塔器的分类:按结构分板式塔和填料塔两大类。 3.板式塔:内设有一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相接触进行物质传递。可根据气液操作状态分为鼓泡式塔板,如浮阀、泡帽、筛板等塔板和喷射式,如网孔、舌形等塔板。又可以根据有无降液管分为溢流式塔板(泡帽等)和穿流式(穿流式栅板和穿流式筛板等)。 4.填料塔:内装有一定高度的填料,液体沿填料自上向下流动,气体由下向上同液膜逆流接触,进行物质传递。常应用于蒸馏、吸水、萃取等操作中。根据结构特点分为乱堆填料(阶梯环、鲍尔环等颗粒填料)和规则填料(网波纹填料和波板纹填料) 5.填料塔的结构特点 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 塔设备有许多种类型,塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中

板式塔设计计算说明书

一、设计任务 1. 结构设计任务 完成各板式塔的总体结构设计,绘图工作量折合A1图共计4张左右,具体包括以下内容: ⑴各塔总图1张A0或A0加长; ⑵各塔塔盘装配及零部件图2张A1。 2. 设计计算内容 完成各板式塔设计计算说明书,主要包括各塔主要受压元件的壁厚计算及相应的强度校核、稳定性校核等内容。 二、设计条件 1. 塔体内径mm 2000=i D ,塔高m 299.59H i =; 2.设计压力p c =2.36MPa ,设计温度为=t 90C ?; 3. 设置地区:山东省东营市,基本风压值q 0=480Pa ,地震设防烈度8度,场地土类别III 类,地面粗糙度是B 类; 4. 塔内装有N=94层浮阀塔盘;开有人孔12个,在人孔处安装半圆形平台12个,平台宽度B=900m m ,高度为1200m m ; 5. 塔外保温层厚度为δs =100m m ,保温层密度ρ2=3503m /kg ; 三、设备强度及稳定性校核计算 1. 选材说明 已知东营的基本风压值q 0=480Pa ,地震设防烈度8度,场地土类别III 类;塔壳与裙座对接;塔内装有N=94层浮阀塔盘;塔外保温层厚度为δs =100m m ,保温层密度ρ 2=350 3m /kg ;塔体开有人孔12个,在人孔处安装半圆形平台12个,平台宽度B=900m m , 高度为1200m m ;设计压力 p c =2.36MPa ,设计温度为=t 90C ?;壳 3m m ,裙座厚度附加量2m m ;焊接接头系数取为0.85;塔内径mm 2000=i D 。 通过上述工艺条件和经验,塔壳和封头材料选用Q345R 。对该塔进行强度和稳定计算。 2. 主要受压元件壁厚计算

精馏塔的介绍

无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏,虽然可以起到一定的分离作用,但是并不能将混合物分离为具有一定量的高纯度产品。在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品,通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。 精馏过程所用的设备称为精馏塔,大体上可以分为两大类:①板式塔,气液两相总体上作多次逆流接触,每层板上气液两相一般作交叉流。②填料塔,气液两相作连续逆流接触。 一般的精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐,以及再沸器等设备组成。进料从精馏塔中某段塔板上进人塔内,这块塔板称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段,进料板以上部分称为精馏段,进料板以下部分称为提馏段。 塔板的分类

板式塔是一种应用极为广泛的气液传质设备,它由一个通常呈圆柱形的壳体及其中按一定间距水平设置的若干塔板所组成。板式塔正常工作时,液体在重力作用下自上而下通过各层塔板后由塔底排出;气体在压差推动下,经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出,在每块塔板上皆储有一定的液体,气体穿过板上液层时,两相接触进行传质。 板式塔种类繁多,通常可分类如下: 按塔板结构分,有泡罩板、筛板、浮阀板、网孔板、舌形板等等。历史上应用最早的有泡罩塔及筛板塔,20世纪50年代前后,开发了浮阀塔板。现应用最广的是筛饭和浮阀塔板,其他不同型式的塔板也有应用。一些新型塔板或传统塔板的改进型也在陆续开发和研究中。 按气液两相的流动方式分,有错流式塔板和逆流式塔板,或称有降液管塔板和无降液管塔板。有降液管塔板应用极广,它们具有较高的传质效率和较宽的操作范围;无降液管的逆流式塔板也

常称为穿流式塔板,气液两相均由塔板上的孔道通过。塔板结构简单,整个塔板面积利用较充分。常用的有穿流式筛板、穿流式栅板、穿流式波纹板等。 按液体流动型式分,有单流形、双流形、U形流形及其他流形(如四流形、阶梯形、环流形等)。 单流形塔板应用最为广泛,它结构简单,液流行程长,有利于提高塔板效率。但当塔径或液量过大时,塔板上液面梯度会较大,导致气液分布不均,或造成降液管过载,影响塔板效率和正常操作。 双流形塔板宜用于塔径较大及液流量较大时,此时,液体分流为两股,可以减少溢流堰的液流强度和降液管负荷,同时,也减小了塔板上的液面梯度。但塔板的降液管要相间地置于塔板的中间或两边,多占一些塔板传质面积。

板式塔设计

设计 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。 根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。 板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。 填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。 目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 本章重点介绍板式塔的塔板类型,分析操作特点并讨论浮阀塔的设计,同时还介绍各种类型填料塔的流体流体力学特性和计算。 第1节板式塔 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便 3.1.1塔板类型 按照塔内气液流动的方式,可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。 错流塔板:塔内气液两相成错流流动,即流体横向流过塔板,而气体垂直穿过液层,但对整个塔来说,两相基本上成逆流流动。错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度,以期获得较高的效率。但是降液管占去一部分塔板面积,影响塔的生产能力;而且,流体横过塔板时要克服各种阻力,因而使板上液层出现位差,此位差称之为液面落差。液面落差大时,能引起板上气体分布不均,降低分离效率。错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。 逆流塔板亦称穿流板,板间不设降液管,气液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。栅板、

精馏塔结构

10. 气液传质设备 精馏和吸收都属气液传质过程,过程进行的主要设备是塔设备。它广泛用于各种化工生产中。本章主要讨论其设计和应用、操作情况。 塔设备可按气液接触部件的结构形式分为:板式塔和填料塔。无论哪一种塔设备,其基本功能都在于提供气、液两相充分接触的机会,使热质两种传递过程能够有效的进行,还要使接触后两相及时分开,互不夹带。 评价塔设备的基本指标主要包括: 1、生产能力:即单位塔截面上单位时间的物料处理量; 2、分离效率:对板式塔是指每层塔板可达到的分离程度;对填料塔是指单位高度填料层所能达到的分离程度; 3、适应能力及操作弹性:指对各种物料性质的适应性以及在负荷波动时维持稳定操作而且保持较高分离效率的能力; 4、流动阻力:即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压强降; 5 造价和安装、维修的难易。 在实际生产中,一个塔的性能不仅与其结构因素有关,还与设计是否合理、使用是否得当、操作范围是否在适宜范围之内等因素有关。 10.1 板式塔 10.1.1 概述 板式塔的设计意图 板式塔的结构简图见图10-1。 塔体是圆柱形,塔内每隔一定间距装一块塔板。液体 由上部进入流过每层塔板,气体由下部进入穿过每层 塔板,板上有一定液层,以保持气液接触。在总体上 汽液呈逆流,在每块塔板上汽液成错流。 筛孔塔板的构造 塔板是板式塔的主要部件。塔板的 形式有许多种,此处以筛孔塔板为例进行介绍。 塔板的主要构件或结构包括:

1、塔板上的气体通道,主要是使气体通过并与板上液体接触。对筛板塔、筛孔就是按一定排列方式钻出的小孔,孔径一般3~8mm,也有大孔径12~25mm。 2、溢流堰 为使塔板上保留一定液层,板出口处装置溢流堰,大液量 采用平直堰,小液量采用齿形堰,高用hw,长度用lw表示。 3、降液层 每层塔板下流的液体经降液管流入下层塔板。对小塔采用 管式降液管,对稍大一点的塔都采用弓形降液管。 降液层下部必须液封,以防止气体短路,从降液管进入上 层塔板。液封的方法有两种:一是在降液管前安装进口堰,但 进口堰高度必须小于出口堰高,另一种是采用凹形受液盘,即如图所示。参见上图。 对于小塔(直径约2m以下)多用单流道,即一个降液管,对于大塔,采用双流道或多流道,则有两个或多个降液管。 10.1.2塔板上的汽液接触状态 塔板上的汽液接触状态有三种: 鼓泡接触状态 低气速时,气体以鼓泡状态通过液层,此时液相为连续相,气相为分散相,两相接触表面为气泡表面。此时湍动程度小,传质阻力大。 泡沫接触状态 也称蜂巢状接触,此时气速较高,气泡表面连成一片,并不断发生合并和破裂,板上液体大部分以液膜状态存在于气泡之间,此即称泡沫接触或蜂巢状接触。在此状态下,液相仍为连续相,气相为分散相,并且接触面积为液膜面积。筛孔塔板的正常操作工况都应在此种接触工况下操作。

板式塔技术说明

板式塔技术说明 板式塔的主要特征是在塔内装置一定数量的塔板,原水水平流过塔板,经降液管流入下一层塔板,载气以鼓泡或喷射方式穿过板上水层,相互接触传质。塔内气相和水相组成沿塔高呈阶梯变化。板式塔的传质效率比填料塔高。 一、板式塔的结构 板式塔为逐级接触式的气液传质设备,其结构如图 12-6 所示。它由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及 受液盘等部件组成。操作时,塔内液体依靠重力作用, 由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘,然后横向 流过塔板,从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰 的作用是使塔板上保持一定厚度的流动液层。气体则在 压力差的推动下,自下而上穿过各层塔板的升气道(泡 罩、筛孔或浮阀等),分散成小股气流,鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上,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,减小传质阻力。在板式塔中,尽量使两相呈逆流流动,以提供最大的传质推动力。气液两相逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化,在正常操作下,液相为连续相,气相为分散相。

二、塔板类型 塔板可分为有降液管式塔板和无降液管式塔板(也称为穿流式或逆流式)两类。在有降液管式塔板上,气液两相呈错流方式接触,这种塔板效率较高,具有较大的操作弹性,使用广泛。在无降液管式塔板上,气液两相呈逆流接触,塔板板面利用率较高,生产能力大,结构简单,但效率低,操作弹性较小,工业使用较少。 有降液管式塔板分为泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、喷射型塔板。(1)泡罩塔板 泡罩塔板的主要元件为升气管及泡罩。泡罩安装在升气管顶部,分圆形和条形两种,其中圆形泡罩使用较广。泡罩的下部周边有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上按一定规律排列。操作时,板上有一定厚度的液层,齿缝浸没于液层中而形成液封。升气管的顶部应高于泡罩齿缝的上沿,以防止液体从升气管中漏下。上升气体通过齿缝进入板上液层时,被分散成许多细小的气泡或流股,在板上形成鼓泡层,为气液两相的传热和传质提供大量的接触界面。(2)筛孔塔板 筛孔塔板简称筛板,塔板上开有许多均匀的小孔,孔径一般为3~8mm,筛孔直径大于10mm的筛板称为大孔径筛板。筛孔在塔板上作正三角形排列。塔板上设置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液层。操作时,气体经筛孔分散成小股气流,鼓泡通过液层,气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条件下,通过筛孔上升的气流应

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