板式塔的结构及工作原理

1、 板式塔的知识培板式塔的知识培 训训 苯加氢焦油加工厂-装备科 1.1 板式塔板式塔一、板式塔类型、结构及特点一、板式塔类型、结构及特点二、塔板的流体力学性能二、塔板的流体力学性能三、三、 塔径和塔高的估算塔径和塔高的估算四、塔板负荷性能图四、塔板负荷性能图五、塔板设计要点五、塔板设计要点一、板式塔类型、结构及特点：一、板式塔类型、结构及特点：第第一一章章 气气-液传质设备液传质设备 填填料料塔塔板板式式塔塔塔塔设设备备 有有溢溢流流塔塔板板 溢溢流流堰堰降降液液管管溢溢流流装装置置 齿齿形形堰堰平平顶顶堰堰平顶型平顶型溢流堰溢流堰降液降液管管降降液液管管受液区受液区开孔开孔区区1.1 板式塔

2、板式塔 阶梯型流阶梯型流型流型流多流型多流型单流型单流型液流形式液流形式U 受液盘 单流型 双流型 受液盘 U 流型 受液盘阶梯型流 。双流型塔板双流型塔板1.1 板式塔板式塔 其其它它型型：浮浮阀阀型型筛筛孔孔型型泡泡罩罩型型有溢流塔板又分为：有溢流塔板又分为：1.1 板式塔板式塔优点：优点：弹性大、操作稳定可靠。弹性大、操作稳定可靠。缺点：缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速 低，故生产能力较小。低，故生产能力较小。 1.1 板式塔板式塔 其它型：其它型：浮阀型浮阀型筛孔型筛孔型泡罩型泡罩型 特点：特点：结构简单、造价低、压降小、生产能结构简单

3、、造价低、压降小、生产能 力大、操作弹性可达力大、操作弹性可达23、 其它型：其它型：浮阀型浮阀型筛孔型筛孔型泡罩型泡罩型1.1 板式塔板式塔特点：特点：结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、 生产能力大。生产能力大。 其它型：其它型：浮阀型浮阀型筛孔型筛孔型泡罩型泡罩型10.1 板式塔板式塔气气液液接接触触方方式式有有三三种种： 喷喷雾雾接接触触状状态态泡泡沫沫接接触触状状态态鼓鼓泡泡接接触触状状态态气气液液两两相相在在设设备备中中要要有有良良好好的的接接触触：接接触触充充分分，接接触触面面要要大大，相相界界面面不不断断更更新新1.1 板式塔板式

4、塔1 严严重重漏漏液液2 过过量量的的液液沫沫夹夹带带3 液液泛泛4 塔塔板板上上的的液液面面落落差差5 塔塔板板上上液液体体的的返返混混6 气气体体通通过过塔塔板板的的压压降降7液液体体停停留留时时间间二、塔板的流体力学性能二、塔板的流体力学性能1 严严重重漏漏液液 2 过过量量的的液液沫沫夹夹带带 不不良良后后果果：降降低低板板效效，严严重重时时使使板板上上不不能能积积液液，是是塔塔 不不良良的的操操作作现现象象之之一一。产产生生的的原原因因：气气速速过过小小，或或气气体体分分布布严严重重不不均均、液液体体分分布布严严重重不不均均。不不良良后后果果： （1）降降低低板板效效、 （2）将将不

5、不挥挥发发性性物物质质逐逐板板送送至至塔塔顶顶造造成成产产品品污污染染， （3）严严重重时时造造成成液液泛泛。 产产生生的的原原因因：气气体体输输送送夹夹带带 飞飞溅溅夹夹带带 有溢流塔板 有溢流塔板5、 板上液体的返混板上液体的返混 6、 气体通过塔板的压降气体通过塔板的压降 7液体在降液管内的停留时间液体在降液管内的停留时间 35s气气速速上上限限为为泛泛点点气气速速，用用 uF表表示示，由由经经验验式式计计算算或或图图查查取取。Fuu)8 . 06 . 0( TeHNZ HT与与塔塔径径之之间间的的关关系系如如表表 1 所所示示： 表表 1 板板间间距距参参考考数数值值塔塔径径 D(m)

6、0.30.60.61.01.02.02.04.04.06.0板板间间距距 HT (mm)200350250400250600300600400800uVDG 4 三、三、 塔径和塔高的估算塔径和塔高的估算过量液沫夹带线正正常常操操作作区区操作弹性=气量上限/气量下限操作弹性要求大于 23四、塔板负荷性能图四、塔板负荷性能图V1）负荷性能图中各线的意）负荷性能图中各线的意义义雾沫夹带线（气体流量上限线）线雾沫夹带线（气体流量上限线）线1 液泛线（线液泛线（线2） 液相负荷上限线（线液相负荷上限线（线3） 漏液线（气体流量下限线，线漏液线（气体流量下限线，线4） 液相负荷下限线（线液相负荷下限线（

7、线51，2，3，4，5五条线所包围的区域，既是一定物系在一定的结构尺寸塔板上正常操作区。 五五、塔塔板板设设计计要要点点 设设计计内内容容：板板型型：筛筛板板、浮浮阀阀等等 板板上上液液流流型型式式：单单流流、双双流流等等 板板间间距距HT 塔塔径径D 板板上上结结构构：开开孔孔情情况况、溢溢流流装装置置结结构构 设设计计方方法法： 根根据据经经验验选选定定一一些些结结构构参参数数设设计计其其他他参参数数校校核核各各项项流流体体力力学学性性能能画画负负荷荷性性能能图图 若若流流体体力力学学性性能能不不好好，则则调调整整相相应应结结构构参参数数 安定区受液盘单流型六、塔板类型六、塔板类型a）泡罩

8、塔板b）筛孔塔板c）浮阀塔板d）舌型塔板 e）斜孔塔板 一）、塔板性能比较 塔板类型 相对生产能力 相 对板效率 操作范围 压强 降 结构成本 泡罩板 1.0 1.0 10100 高 复杂 1.0 筛板 1.21.4 1.1 35100 低 简单 浮阀板 1.21.3 1.11.2 10100 中 一般 舌型塔板 1.31.5 01.1 50100 低 最简单 斜孔板 1.51.8 1.1 30100 低 简单 0.5 0.40.5 0.70.80.50.6 七、塔板的比较七、塔板的比较 二、各种塔板的优点及适用范围比较优 点 缺 点 适用范围 塔板类型 泡罩板 较成熟，操 作范围结构复杂，阻

9、力大，生产能力低 某些要求弹性好 的特殊塔 浮阀板 效率高，操 作范围宽 采用不锈钢，浮阀易脱落 分离要求高,负荷变化大;原油常压分馏塔 筛板 效率较高， 成本低 安装要求水平,易堵,操作范围窄 分离要求高,塔板较多;化工中丙烯塔 舌型板 结构简单,生产能力大 操作范围窄，效率较低 分离要求较低的闪蒸塔 斜孔板 生产能力大,效率高 操作范围比浮阀塔和泡罩塔窄 分离要求高，生产能力大 图片八八、板式塔的流体力学性质、板式塔的流体力学性质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）鼓泡接触状态）鼓泡接触状态传质表面面积很大的液膜传质表面

10、面积很大的液膜2）泡沫接触状态）泡沫接触状态 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 3）喷射接触状态）喷射接触状态 2、气体通过塔板的压降、气体通过塔板的压降 保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗和改善塔的操作。干板压降克服板上泡沫层的静压形成气液界面的能量消耗通过液层的摩擦阻力损失液层阻力板数设备费能耗操作费压降增大接触时间板效率塔釜温度塔板压降九九、板式塔的操作特性、板式塔的操作特性 1、塔板上的异常操作现象、塔板上的异常操作现象漏液两相在塔板上的接触时间板效率控制：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：原因：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀2、塔板上的液面落差、塔板上的液面落差 液面落差塔板进、出口侧的清液高度差液面落差气流的不均匀分布严重漏液板效率下降与塔板结构、塔径、流量有关。漏液状态漏液状态3）液沫夹带）液沫夹带现象及处理影响因素影响因素空塔气速：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