板式塔的結(jié)構(gòu)及工作原理PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1板式塔的結(jié)構(gòu)及工作原理板式塔的結(jié)構(gòu)及工作原理 1.1 板式塔板式塔一、板式塔類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)一、板式塔類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)二、塔板的流體力學(xué)性能二、塔板的流體力學(xué)性能三、三、 塔徑和塔高的估算塔徑和塔高的估算四、塔板負(fù)荷性能圖四、塔板負(fù)荷性能圖五、塔板設(shè)計(jì)要點(diǎn)五、塔板設(shè)計(jì)要點(diǎn)第1頁(yè)/共47頁(yè)一、板式塔類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：一、板式塔類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：第第一一章章 氣氣-液傳質(zhì)設(shè)備液傳質(zhì)設(shè)備 填填料料塔塔板板式式塔塔塔塔設(shè)設(shè)備備 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裝裝置置 齒齒形形堰堰平平頂頂堰堰平頂型溢流堰平頂型溢流堰降液管降液管降降液液管管受液區(qū)受液區(qū)開(kāi)孔區(qū)開(kāi)孔區(qū)第2頁(yè)/

2、共47頁(yè)1.1 板式塔板式塔 階梯型流階梯型流型流型流多流型多流型單流型單流型液流形式液流形式U 受液盤(pán) 單流型 雙流型 受液盤(pán) U 流型 受液盤(pán)階梯型流第3頁(yè)/共47頁(yè) 。雙流型塔板雙流型塔板1.1 板式塔板式塔第4頁(yè)/共47頁(yè) 其其它它型型：浮浮閥閥型型篩篩孔孔型型泡泡罩罩型型有溢流塔板又分為：有溢流塔板又分為：1.1 板式塔板式塔優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：彈性大、操作穩(wěn)定可靠。彈性大、操作穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，壓降大，液泛氣速結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，壓降大，液泛氣速 低，故生產(chǎn)能力較小。低，故生產(chǎn)能力較小。第5頁(yè)/共47頁(yè) 1.1 板式塔板式塔 其它型：其它型：浮閥型浮閥型篩孔型篩

3、孔型泡罩型泡罩型 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、壓降小、生產(chǎn)能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、壓降小、生產(chǎn)能 力大、操作彈性可達(dá)力大、操作彈性可達(dá)23、第6頁(yè)/共47頁(yè) 其它型：其它型：浮閥型浮閥型篩孔型篩孔型泡罩型泡罩型1.1 板式塔板式塔特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上較泡罩簡(jiǎn)單，比篩板復(fù)雜，操作彈性大、結(jié)構(gòu)上較泡罩簡(jiǎn)單，比篩板復(fù)雜，操作彈性大、 生產(chǎn)能力大。生產(chǎn)能力大。第7頁(yè)/共47頁(yè)第8頁(yè)/共47頁(yè) 其它型：其它型：浮閥型浮閥型篩孔型篩孔型泡罩型泡罩型10.1 板式塔板式塔第9頁(yè)/共47頁(yè)氣氣液液接接觸觸方方式式有有三三種種： 噴噴霧霧接接觸觸狀狀態(tài)態(tài)泡泡沫沫接接觸觸狀狀態(tài)態(tài)鼓鼓泡泡接接觸觸狀狀態(tài)態(tài)氣氣液液兩兩相

4、相在在設(shè)設(shè)備備中中要要有有良良好好的的接接觸觸：接接觸觸充充分分，接接觸觸面面要要大大，相相界界面面不不斷斷更更新新1.1 板式塔板式塔第10頁(yè)/共47頁(yè)1 嚴(yán)嚴(yán)重重漏漏液液2 過(guò)過(guò)量量的的液液沫沫夾夾帶帶3 液液泛泛4 塔塔板板上上的的液液面面落落差差5 塔塔板板上上液液體體的的返返混混6 氣氣體體通通過(guò)過(guò)塔塔板板的的壓壓降降7液液體體停停留留時(shí)時(shí)間間二、塔板的流體力學(xué)性能二、塔板的流體力學(xué)性能第11頁(yè)/共47頁(yè)1 嚴(yán)嚴(yán)重重漏漏液液 2 過(guò)過(guò)量量的的液液沫沫夾夾帶帶 不不良良后后果果：降降低低板板效效，嚴(yán)嚴(yán)重重時(shí)時(shí)使使板板上上不不能能積積液液，是是塔塔 不不良良的的操操作作現(xiàn)現(xiàn)象象之之一一。

5、產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因：氣氣速速過(guò)過(guò)小小，或或氣氣體體分分布布嚴(yán)嚴(yán)重重不不均均、液液體體分分布布嚴(yán)嚴(yán)重重不不均均。不不良良后后果果： （1）降降低低板板效效、 （2）將將不不揮揮發(fā)發(fā)性性物物質(zhì)質(zhì)逐逐板板送送至至塔塔頂頂造造成成產(chǎn)產(chǎn)品品污污染染， （3）嚴(yán)嚴(yán)重重時(shí)時(shí)造造成成液液泛泛。 產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因：氣氣體體輸輸送送夾夾帶帶 飛飛濺濺夾夾帶帶 有溢流塔板 第12頁(yè)/共47頁(yè) 有溢流塔板5、 板上液體的返混板上液體的返混 6、 氣體通過(guò)塔板的壓降氣體通過(guò)塔板的壓降 7液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間 35s第13頁(yè)/共47頁(yè)氣速上限為泛點(diǎn)氣氣速上限為泛點(diǎn)氣速，用速，用 uF表示

6、，由經(jīng)表示，由經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算或圖查取。驗(yàn)式計(jì)算或圖查取。Fuu)8 . 06 . 0( TeHNZ HT與與塔塔徑徑之之間間的的關(guān)關(guān)系系如如表表 1 所所示示： 表表 1 板板間間距距參參考考數(shù)數(shù)值值塔塔徑徑 D(m)0.30.60.61.01.02.02.04.04.06.0板板間間距距 HT (mm)200350250400250600300600400800uVDG 4 三、三、 塔徑和塔高的估算塔徑和塔高的估算第14頁(yè)/共47頁(yè)過(guò)量液沫夾帶線(xiàn)正正常常操操作作區(qū)區(qū)操作彈性=氣量上限/氣量下限操作彈性要求大于 23四、塔板負(fù)荷性能圖四、塔板負(fù)荷性能圖V第15頁(yè)/共47頁(yè)第16頁(yè)/共47頁(yè)五五、

7、塔塔板板設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要點(diǎn)點(diǎn) 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)內(nèi)容容：板板型型：篩篩板板、浮浮閥閥等等 板板上上液液流流型型式式：?jiǎn)螁瘟髁鳌㈦p雙流流等等 板板間間距距HT 塔塔徑徑D 板板上上結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：開(kāi)開(kāi)孔孔情情況況、溢溢流流裝裝置置結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方方法法： 根根據(jù)據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)選選定定一一些些結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)其其他他參參數(shù)數(shù)校校核核各各項(xiàng)項(xiàng)流流體體力力學(xué)學(xué)性性能能畫(huà)畫(huà)負(fù)負(fù)荷荷性性能能圖圖 若若流流體體力力學(xué)學(xué)性性能能不不好好，則則調(diào)調(diào)整整相相應(yīng)應(yīng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù) 安定區(qū)受液盤(pán)單流型第17頁(yè)/共47頁(yè)第18頁(yè)/共47頁(yè)第19頁(yè)/共47頁(yè)第20頁(yè)/共47頁(yè)第21頁(yè)/共47頁(yè)六、塔板類(lèi)型六、塔板類(lèi)型a）泡罩塔板第

8、22頁(yè)/共47頁(yè)第23頁(yè)/共47頁(yè)第24頁(yè)/共47頁(yè)b）篩孔塔板第25頁(yè)/共47頁(yè)c）浮閥塔板第26頁(yè)/共47頁(yè)第27頁(yè)/共47頁(yè)d）舌型塔板 第28頁(yè)/共47頁(yè)e）斜孔塔板 第29頁(yè)/共47頁(yè)一）、塔板性能比較 塔板類(lèi)型 相對(duì)生產(chǎn)能力 相 對(duì)板效率 操作范圍 壓強(qiáng) 降 結(jié)構(gòu)成本 泡罩板 10100 高 復(fù)雜 1.0 篩板 35100 低 簡(jiǎn)單 浮閥板 10100 中 一般 舌型塔板 50100 低 最簡(jiǎn)單 斜孔板 30100 低 簡(jiǎn)單 0.5 0 七、塔板的比較七、塔板的比較 第30頁(yè)/共47頁(yè)優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適用范圍 塔板類(lèi)型 泡罩板 較成熟，操 作范圍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，阻力大，生產(chǎn)能力低 某些要

9、求彈性好 的特殊塔 浮閥板 效率高，操 作范圍寬 采用不銹鋼，浮閥易脫落 分離要求高,負(fù)荷變化大;原油常壓分餾塔 篩板 效率較高， 成本低 安裝要求水平,易堵,操作范圍窄 分離要求高,塔板較多;化工中丙烯塔 舌型板 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)能力大 操作范圍窄，效率較低 分離要求較低的閃蒸塔 斜孔板 生產(chǎn)能力大,效率高 操作范圍比浮閥塔和泡罩塔窄 分離要求高，生產(chǎn)能力大 第31頁(yè)/共47頁(yè)八八、板式塔的流體力學(xué)性質(zhì)、板式塔的流體力學(xué)性質(zhì)1、塔板上氣液兩相的接觸狀態(tài)、塔板上氣液兩相的接觸狀態(tài) 兩相接觸面積為氣泡表面兩相接觸面積為氣泡表面 1）鼓泡接觸狀態(tài)）鼓泡接觸狀態(tài)第32頁(yè)/共47頁(yè) 第33頁(yè)/共47頁(yè)第

10、34頁(yè)/共47頁(yè)干板壓降克服板上泡沫層的靜壓形成氣液界面的能量消耗通過(guò)液層的摩擦阻力損失液層阻力板數(shù)設(shè)備費(fèi)能耗操作費(fèi)壓降增大接觸時(shí)間板效率塔釜溫度塔板壓降第35頁(yè)/共47頁(yè)1、塔板上的異常操作現(xiàn)象、塔板上的異常操作現(xiàn)象漏液兩相在塔板上的接觸時(shí)間板效率控制：控制：漏液量不大于液體流量的10%。漏液氣速：漏液量達(dá)到10%的氣體速度。板式塔操作的氣速下限原因：原因：氣速太小、板面上液面落差引起的氣流分布不均勻第36頁(yè)/共47頁(yè)塔板進(jìn)、出口側(cè)的清液高度差液面落差氣流的不均勻分布嚴(yán)重漏液板效率下降與塔板結(jié)構(gòu)、塔徑、流量有關(guān)。第37頁(yè)/共47頁(yè)第38頁(yè)/共47頁(yè)第39頁(yè)/共47頁(yè)影響因素影響因素空塔氣速：空塔氣速減小，液沫夾帶量減小塔板間距：板間距增大，液沫夾帶量減小控制：控制：液沫夾帶量eVkg(液)/kg(氣)。液滴隨氣體進(jìn)入