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文檔簡介

1、第四章 氣液傳質(zhì)設(shè)備4.1.1 概述4.1.2 板式塔的類型4.1.3 氣體通過塔板壓力降4.1.4 篩板塔內(nèi)氣液兩相的 非理想流動4.1.5 不正常操作現(xiàn)象 4.1.6 塔板負荷性能圖4.1.7 塔板效率4.1.1 概述一、板式塔的設(shè)計意圖 1. 在每塊塔板上氣液兩相必須保持密切而充分 的接觸,為傳質(zhì)過程提供足夠大而且不斷更 新的相際接觸表面,以減小傳質(zhì)阻力; 2. 在塔內(nèi)應(yīng)盡量使氣液兩相呈逆流流動,以提 供較大的傳質(zhì)推動力。板式塔:總體上氣液呈逆流流動; 每塊塔板上呈均勻錯流。開孔區(qū)(有效傳質(zhì)區(qū)):塔板上布置有篩孔的區(qū)域,提供主要汽液傳質(zhì)區(qū)域。降液區(qū):每根降液管所占用的塔板區(qū)域,液體自上一

2、層塔板流至其下一層塔板的通道。安定區(qū) :此區(qū)域不開孔是為了防止因這部位液層較厚而造成傾向性漏液,同時也防止氣泡竄入降液管。邊緣固定區(qū):在塔板邊緣有寬度為Wc的區(qū)域不開孔,這部分用于塔板固定。 二、氣液兩相接觸狀態(tài)鼓泡接觸狀態(tài)穩(wěn)定的氣泡表面泡沫接觸狀態(tài)更新的液膜表面噴射接觸狀態(tài)更新的液滴表面2. 泡沫接觸狀態(tài) 液體 連續(xù)相 氣體 分散相 兩相接觸面積:不斷更新的液膜表面氣體 連續(xù)相 液體 分散相兩相接觸面積:不斷更新的液滴表面3. 噴射接觸狀態(tài) 生產(chǎn)上對塔器的要求生產(chǎn)上對塔器在工藝上及結(jié)構(gòu)上提出的要求有下列幾方面: 1 分離效率高-達到一定分離程度所需塔的高度低。 2 生產(chǎn)能力大-單位塔截面積處

3、理量大。3 操作彈性(flexibility)大-對一定的塔器,操作時氣液流量(亦稱氣液負荷)的變化會影響分離效率。若分離效率最高時的氣液負荷作為最佳負荷點,可把分離效率比最高效率下降15%的最大負荷與最小負荷之比稱為操作彈性。工程上常用的是液、氣負荷比, 作為氣相與液相的操作彈性。操作彈性大的塔必然適應(yīng)性強,易于穩(wěn)定操作。 4 氣體阻力小-氣體阻力小可使氣體輸送的功率消耗小。對真空精餾來說,降低塔器對氣流的阻力可減小塔頂,底間的壓差,降低塔的操作壓強,從而可降低塔底溶液泡點,降低對塔釜加熱劑的要求,還可防止塔底物料的分解。 5 結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)備取材面廣-便于加工制造與維修,價格低廉,使用面廣。

4、 對于一塊塔板,氣液間的相對流向有兩種類型: 錯流式 液體沿水平方向橫過塔板,氣體則沿與塔板垂直方向由下而上穿過板上的孔通過塔板,氣液呈錯流。篩板塔、浮閥塔及泡罩塔等的操作均屬此類型。這種類型塔的結(jié)構(gòu)特點是具有降液管。降液管提供了液體從一塊塔板流至其下一塊塔板的通道。 逆流式 氣液皆沿與水平塔板相垂直的方向穿過板上的孔通過塔板。氣體由下而上,液體由上而下,氣液呈逆流。淋降篩板塔即屬此類型。此類型塔板沒有降液管。 4.1.2 板式塔的類型 這兩種類型的塔,就全塔而言,氣液皆呈逆流。兩種類型的塔在操作時板上都有積液,氣體穿過板上小孔后在液層內(nèi)生成氣泡。板上泡沫層便是氣液接觸傳質(zhì)的區(qū)域。二、篩板塔(

5、篩板塔約于1832年開始用于工業(yè)生產(chǎn))篩板塔的主要結(jié)構(gòu)及功能:篩孔 提供氣體上升的通道;2. 溢流堰 維持塔板上一定高度的液層,以保證在 塔板上氣液兩相有足夠的接觸面積;3. 降液管 作為液體從上層塔板流至下層塔板的通道。三、浮閥塔:浮閥塔是廿世紀五十年代初開發(fā)的一 種新塔型。 閥片上各部件的作用:閥腳:浮閥有三條帶鉤的腿。將浮閥放進篩孔后,將其腿上的鉤扳轉(zhuǎn),可防止操作時氣速過大將浮閥吹脫。 定距片:浮閥邊沿沖壓出三塊向下微彎的“腳”。當(dāng)篩孔氣速降低浮閥降至塔板時,靠這三只“腳”使閥片與塔板間保持2.5mm左右的間隙;在浮閥再次升起時,浮閥不會被粘住,可平穩(wěn)上升。 能力比較:浮閥塔的生產(chǎn)能力比

6、泡罩塔約大20%40%,操作彈性可達49,板效率比泡罩塔約高15%,制造費用為泡罩塔的60%80%,為篩板塔的120%130%。 三種常用浮閥的主要尺寸 閥型主要尺寸F1型(重閥)V-4型T型篩孔直徑,mm閥片直徑,mm閥片厚度,mm最大開度,mm靜止開度,mm閥片質(zhì)量,g394828.52.5323439481.58.52.525263950281.02.03032三種塔板的比較:1. 生產(chǎn)能力: 篩板 浮閥 泡罩;2. 壓降: 泡罩 浮閥 篩板;3. 操作彈性: 浮閥 泡罩 篩板;4. 造價: 泡罩 浮閥 篩板;5. 板效率: 浮閥、篩板相當(dāng) 泡罩。 四、其他類型塔板1. 舌形塔板與浮動舌

7、形塔板2. 導(dǎo)向篩板ADV塔盤的鼓泡狀態(tài)普通型JCV浮閥 改進型雙流噴射浮閥 JCV浮閥的基本結(jié)構(gòu) JCV浮閥的工作狀態(tài) 低負荷下閥片工作狀態(tài) 中等負荷下閥片工作狀態(tài) 高負荷下閥片工作狀態(tài) 4.1.3 氣體通過塔板的壓力降氣量 Ht液量 Ht板結(jié)構(gòu):開孔率u0 Ht 總壓力降:Ht = h0 + he干板壓降 h0液層阻力 he壓降由兩部分構(gòu)成影響因素液沫夾帶 氣泡夾帶氣體液體反向流動不均勻流動4.1.4 篩板塔內(nèi)氣液兩相的非理想流動一、液沫夾帶氣量 夾帶量板間距HT 夾帶量要求液沫夾帶量 eG0.1kg液沫/kg干氣主要影響因素二、氣泡夾帶原因:液體在降液管中停留時間過短,氣泡來 不及解脫,

8、而被液體卷入下層塔板。三、氣體沿塔板的不均勻流動1. 液面有落差和液層波動,引起氣體分布不均勻;2. 液層厚,阻力大,氣速??;3. 液層薄,阻力小,氣速大。四、液體沿塔板的不均勻流動 4.1.5 不正常操作現(xiàn)象 定義:液體進塔量大于出塔量,結(jié)果使塔內(nèi)不 斷積液,直至塔內(nèi)充滿液體,破壞塔內(nèi) 正常操作,稱為液泛。一、液泛液泛包括:夾帶液泛、溢流液泛。1. 夾帶液泛原因:由液沫夾帶引起 氣速過大。 與板間距HT有關(guān): HT uF 與液量有關(guān):VL uF 與物系性質(zhì)有關(guān):易發(fā)泡,uF影響液泛氣速 uF 的因素:適宜氣速:u=(0.40.8)uF u/uF 液泛分率 2. 溢流液泛(降液管液泛)原因:由

9、降液管通過液體能力不夠而引起 液量過大。 綜上所述,造成液泛的原因主要是液量過大、板壓降過大(即氣量過大)或降液管堵塞。氣量過小 ;塔板開孔率大。二、嚴重漏液 當(dāng)氣體孔速過小或氣體分布不均勻時,使有的篩孔無氣體通過,從而造成液體短路,大量液體由篩孔漏下。產(chǎn)生原因V4.1.6 塔板負荷性能圖霧沫夾帶線(氣體流量上限線)線1 液泛線(線2) 液相負荷上限線(線3) 漏液線(氣體流量下限線,線4) 液相負荷下限線(線5) 1)負荷性能圖中各線的意義 1,2,3,4,5五條線所包圍的區(qū)域,既是一定物系在一定的結(jié)構(gòu)尺寸塔板上正常操作區(qū)。 一、漏液線由發(fā)生漏液時的干板壓降計算。二、液體流量下限線由how

10、= 6mm 確定。三、液體流量上限線由液體在降液管內(nèi)的停留時間=3 5s計算。四、(溢流)液泛線由Hd = (HT + hw)確定。五、過量液沫夾帶線由液沫夾帶量eG = 0.1kg液沫/kg干氣確定。2)負荷性能圖的分析 VC操作點操作線操作極限操作彈性: 兩極限的氣體流量之比 操作點位于操作區(qū)內(nèi)的適中位置,可獲得穩(wěn)定良好的操作效果 同一層塔板,操作情況不同,控制負荷上下限的因素也不同 物系一定時,負荷性能圖中各線的相對位置隨塔板尺寸而變例:加大板間距或增大塔徑可使液泛線上移, 增加降液管截面積可使液相上限線右移, 減少塔板開孔率可使漏液線下移。1、塔板效率的表示法 1)總板效率ET( 全塔

11、效率)達到指定分離效果所需理論板層數(shù)與實際板層數(shù)的比值。 將影響傳質(zhì)過程的動力學(xué)因素全部歸納到總板效率內(nèi),簡單地反映了整個塔內(nèi)的平均傳質(zhì)效果。2)單板效率EM(默弗里效率 ) 直接反映該層塔板的傳質(zhì)效果 4.1.4 塔板效率分析:單板效率的數(shù)值有可能大于100%嗎? 的關(guān)系: 單板效率與全塔效率的區(qū)別:單板效率可直接反映該層塔板的傳質(zhì)效果,二者定義的基準不同,全塔效率是基于所需理論板數(shù)的概念,單板效率基于該板理論增濃程度的概念。3)點效率EOv 點效率與單板效率的區(qū)別:點效率中的y、y*為塔板上某點的氣相組成和平衡組成;單板效率中的yn、yn*為離開塔板地氣相平均組成、與xn成相平衡的氣相平均

12、組成。分析:什么情況下,點效率和單板效率的數(shù)值相同? 2、塔板效率的估算 1)影響塔板效率的因素 a)物系性質(zhì):粘度、密度、表面張力及相對揮發(fā)度等。b)塔板結(jié)構(gòu):塔徑、板間距、堰高及開孔率等。 c)操作條件:溫度、壓強、氣體上升速度及氣液流量比。 2)板效率的估算 圖中橫坐標為L。是塔頂、底平均溫度下物系的相對揮發(fā)度。L是塔頂、底平均溫度下按進料組成計算的液相粘度。該粘度可用加和法估算:式中xi是組分i的摩爾分率,Li是該組分的液相粘度,mPa.s。4.2 篩板塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.2.1 篩板4.2.2 溢流堰4.2.3 降液管4.2.4 篩板的板面布置 4.2.5 塔板上的液流型式 4.2.6

13、板間距4.2.1 篩板篩板:開有篩孔的板叫篩板。篩孔起均勻分散氣體的作用。若孔徑小,要求單位面積的孔數(shù)多,則加工麻煩且小孔易堵,但孔小不易漏液,操作彈性大;孔徑大則反之。 一般孔徑為38mm?,F(xiàn)在也有采用孔徑為1225mm大篩孔的篩板,但操作彈性小,操作要求高。篩孔的排列是有規(guī)則的,以便氣泡分布均勻,塔板強度好。通常篩孔是按正三角形方式排列的。如圖4-14所示。在開孔區(qū),篩孔總面積與開孔區(qū)面積之比稱為開孔率 ??砂匆粋€小單元計算得。令孔徑為d0,孔心距為t,則 若 值過小,開孔過密,塔板強度下降,且氣泡容易經(jīng)碰撞生成大氣泡,傳質(zhì)面積減小,對傳質(zhì)不利。若 值過大,板上產(chǎn)生氣泡的點分布太疏,塔板利

14、用率過低,亦不適宜。一般采用=2.55,常用值是34。 4.2.2 溢流堰溢流堰:在液體橫向流過塔板的末端,設(shè)有溢流堰。溢流堰是一塊直條形板。 溢流堰高hw 對板上積液的高度起控制作用。hw 值大,則板上液層厚,氣液接觸時間長,對傳質(zhì)有利,但氣體通過塔板的壓降亦大。常壓操作時,一般hw =2050mm。真空操作時為1020mm,加壓操作時為4080mm。 4.2.3 降液管降液管:降液管是液體自上一層塔板流至其下一層塔板的通道。降液管橫截面有弓形與圓形兩種。因塔體多數(shù)是圓筒體,弓形降液管可充分利用塔內(nèi)空間,使降液管在可能條件下截面積最大,通液能力最強,故被普遍采用。 降液管下邊緣在操作時必須浸

15、沒在液層內(nèi),以保證液封,即不允許氣體通過降液管“短路”流至上一層塔板的液層上方空間。降液管下緣與下一塊塔板的距離稱為降液管底隙高度h0,h0為2025mm。若h0值過小則液體流過降液管底隙阻力太大。為保證液封,要求(hw- h0)大于6mm。 4.2.4 篩板的板面布置 有效傳質(zhì)區(qū):塔板上布置有篩孔的區(qū)域,稱有效傳質(zhì)區(qū)。 降液區(qū):每根降液管所占用的塔板區(qū)域,稱降液區(qū),面積為Af。 降液區(qū)內(nèi)不開孔。 入口安定區(qū):塔板上液流的上游部位有狹長的不開孔區(qū)。此區(qū) 域不開孔是為了防止因這部位液層較厚而造成傾 向性漏液,同時也防止氣泡竄入降液管。 一般Ws=50100mm。 出口安定區(qū):在塔板上液流的下游靠

16、近溢流堰部位也有狹長的 不開孔區(qū)。這部分不開孔是為了減小因流進降液 管的液體中含氣泡太多而增加液相在降液管內(nèi)排 氣的困難。其寬度與入口安定區(qū)相同 邊緣固定區(qū):在塔板邊緣有寬度為We的區(qū)域不開孔,這部分用 于塔板固定。一般We=2550mm。 4.2.5 塔板上的液流型式 “單流型”塔板:會在塔板上形成較大的液面落差(水力坡度) 。塔板上液面高度的差異導(dǎo)致板上氣體分布 不均勻,對傳質(zhì)產(chǎn)生不良影響。 若液體流量很小,采用“單流型”塔板,越過 單位長度溢流堰的液體流量不足,易發(fā)生液體 偏流,導(dǎo)致塔板上液流分布不勻?!半p流型”塔板:是采取中間安裝降液管與兩側(cè)安裝雙降液管的兩 種塔板相間裝置方式,令液體

17、在塔板上只流過 半程距離,而且每側(cè)液體流量只占總流量之半, 而使液面落差大為減小。 “U形流型”塔板:該型塔板的降液管置于一邊,液相呈U字形流過 塔板,溢流堰長度減小。 塔徑D,mm液體流量Lh,m3/hU形流單溢流雙溢流1000140020003000400050004以下9以下11以下11以下11以下11以下45以下40以下90以下110以下110以下110以下90160110200110230110250液相負荷、塔徑與液流型式的關(guān)系: 4.2.6 板間距 相鄰兩層塔板間的距離叫板間距HT。板間距的大小關(guān)系到正常操作氣液流量的高限值,也和塔高度相關(guān)。若板間距取得大,允許的氣液流量也大,但

18、對一定塔板數(shù)而言,需要的塔體亦高。氣液流量大意味著生產(chǎn)能力大,而塔的高度大意味著設(shè)備投資大,設(shè)計時應(yīng)從這兩方面權(quán)衡比較后確定板間距。 板間距參考值(單流型)塔徑D,m0.61.01.21.61.82.4板間距HT,mm300600350800450800注:當(dāng)HT2.4板距HT ,mm200300300350350450450600500800600式中:Z1 最上面一塊塔板距塔頂?shù)母叨?,m; Z2 最下面一塊塔板距塔底的高度,m。HT 對塔的生產(chǎn)能力、操作彈性以及塔板效率均有影響。HT,允許的操作氣速,塔徑,但塔高。HT ,塔高 ,但允許的操作氣速 ,塔徑。對D0.8m的塔,為了安裝及檢修需

19、要,需開設(shè)人孔。人孔處的板間距一般不應(yīng)小于 0.6m。 全塔效率的關(guān)聯(lián)式 塔板效率是氣、液兩相的傳質(zhì)速率、混合和流動狀況、以及板間返混(液沫夾帶、氣泡夾帶和漏液等所致)的綜合結(jié)果。板效率是設(shè)計重要數(shù)據(jù)。由于影響因素很多且關(guān)系復(fù)雜,至今還難以正確可靠地對其進行預(yù)測。工業(yè)裝置或?qū)嶒炑b置的實測數(shù)據(jù)是板效率最可靠的來源。全塔效率實測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)式可用于塔板效率的估算。奧康內(nèi)爾(Oconnell)關(guān)聯(lián)方法精餾塔:采用相對揮發(fā)度 與液相粘度 L 的乘積為參數(shù)來表示全塔效率 ET: 與 L 取塔頂與塔底平均溫度下的值。對多組分物系,取關(guān)鍵組分的 。液相的平均粘度 L 可按下式計算 全塔效率的關(guān)聯(lián)式 橫坐標 H

20、P/L中:H 塔頂塔底平均溫度下溶質(zhì)的亨利系數(shù),kmol/(m3kPa);P 操作壓強,kPa;L 塔頂塔底平均組成及平均溫度下的液相粘度,mPas 。 板式塔吸收塔將影響傳質(zhì)過程的動力學(xué)因素全部歸納到總板效率內(nèi),簡單地反映了整個塔內(nèi)的平均傳質(zhì)效果。2)單板效率EM(默弗里效率 ) 直接反映該層塔板的傳質(zhì)效果 單板效率的關(guān)聯(lián)式 的關(guān)系: 分析:單板效率的數(shù)值有可能大于100%嗎? 單板效率與全塔效率的區(qū)別:單板效率可直接反映該層塔板的傳質(zhì)效果,二者定義的基準不同,全塔效率是基于所需理論板數(shù)的概念,單板效率基于該板理論增濃程度的概念。3)點效率EOv 點效率與單板效率的區(qū)別:點效率中的y、y*為

21、塔板上某點的氣相組成和平衡組成;單板效率中的yn、yn*為離開塔板地氣相平均組成、與xn成相平衡的氣相平均組成。分析:什么情況下,點效率和單板效率的數(shù)值相同? 塔 徑 溢流式塔板的塔截面分為兩個部分:氣體流通截面和降液管所占截面(液體下流截面)。求 A 得與 Af / AT 后,即可求得 AT ,而塔徑設(shè)適宜氣速為 u,當(dāng)體積流量為 Vs 時, A =Vs / u。求 A 的關(guān)鍵在于確定流通截面積上的適宜氣速 u 。塔板的計算中,通常是以夾帶液泛發(fā)生的氣速(泛點氣速)作為上限。一般取A 的計算AT -塔板總截面積,A-氣體流道截面積,Af -降液管截面積A 的計算液泛氣速:在重力場中懸浮于氣流

22、中的液滴所受的合力為零時的氣速。當(dāng) uut 時,液滴將被氣流帶出。對直徑為 dp 的液滴 索德爾斯和布朗(Souders and Brown)公式L 、 V 氣、液相的密度,kg/m3; 阻力系數(shù); C 氣體負荷因子,m/s。C 取決于dp和。因氣泡破裂形成的液滴的直徑和阻力系數(shù)都難以確定,故 C 需由實驗確定。實驗研究表明,C 值與氣、液流量及密度、板上液滴沉降高度以及液體的表面張力有關(guān)。史密斯(Smith, R. B)關(guān)系曲線HThL:液滴沉降高度,HT 可根據(jù)塔徑選取,hL 為板上清液層高度,若忽略板上液面落差常壓塔 hL=50100 mm;減壓塔 hL=2530 mm。注意:液相表面張

23、力 = 210-2 N/m若實際液相表面張力不同,按下式校正u,AAf / AT 的確定Af /AT:降液管面積與塔截面積之比,與液體溢流形式有關(guān)。求取方法:(1)按D和液體流量選取溢流形式,由溢流形式確定堰長 lw 與D 的比值。 單流型:lw/D =0.60.8 雙流型:lw/D =0.50.4 易起泡物系 lw/D 可高一些,以保證液體在降液管中的停留時間。(2)由選定的 lw/D 值查圖得 Af /AT 。(3)由確定的 A 與 Af /AT 求得塔板面積 AT 和塔徑 D ,并進行圓整。rxWsAfDhwAAh0HTAfAaWslwWdWdWc注意:塔高和D的計算涉及的參數(shù)(HT、h

24、L、lw/D) 是按經(jīng)驗數(shù)據(jù)在一定范圍選取的,故所得塔高和D是初估值,需根據(jù)后面介紹的流體力學(xué)原則進行校核。 塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計 鼓泡區(qū):取決于所需浮篩數(shù)與排列;溢流區(qū):與所選溢流裝置類型有關(guān)。上兩區(qū)均需根據(jù)塔板上的流體力學(xué)狀況進行專門計算。進口安定區(qū)(分布區(qū)):保證進塔板液體的平穩(wěn)均勻分布,也防止氣體竄入降液管。Ws = 50100 mm。出口安定區(qū)(脫氣區(qū)):避免降液管大量氣泡夾帶。Ws = 40100 mm。塔板布置D900mm 分塊式塔板。邊緣區(qū):塔板支撐件塔板連接。D 2.5 m WC 60 mm。rxWsAfDhwAAh0HTAfAaWslwWdWdWc溢 流 裝 置溢流裝置:由降液管、

25、溢流堰和受液盤組成。降液管:連通塔板間液體的通道,也是供溢流中所夾帶的氣體分離的場所。常見的有弓形、圓形和矩形降液管。弓形降液管:有較大容積,能充分利用塔板面積,一般塔徑大于800mm的大塔均采用弓形。降液管的布置確定了液體在塔板上的流徑以及液體的溢流形式。液體在塔板上的流徑越長,氣液接觸時間就越長,有利于提高塔板效率;但是液面落差也隨之加大,不利于氣體均勻分布,使板效率降低。溢流形式的選擇:根據(jù)塔徑及流體流量等條件全面考慮。D 2.0 m 雙溢流式或階梯流式單流型雙流型多流型階梯流型雙流型、多流型或階梯型塔板:在塔徑或液體流量很大時可減少液面落差。 雙流型多流型液體在降液管中的停留時間 為

26、單溢流弓形降液管結(jié)構(gòu)尺寸的計算降液管的寬度 Wd 和截面積 Af計算塔徑時已根據(jù)溢流形式確定了堰長與塔徑的比值 lw/D。由 lw/D 查圖可得 Wd /D 和 Af /AT,D 和 AT 已確定,故降液管的寬度 Wd 和截面積 Af 也可求得。為降低氣泡夾帶, 一般不應(yīng)小于 35s,對于高壓塔以及易起泡沫的物系,停留時間應(yīng)更長些。若計算出的 過短,不滿足要求,則應(yīng)調(diào)整相關(guān)的參數(shù),重新計算。出口堰:維持板上液層高度,各種形式的降液管均需設(shè)置。出口堰長 lw:弓形降液管的弦長,由液體負荷及溢流形式?jīng)Q定。 單溢流 lw=(0.60.8)D,雙溢流 lw=(0.50.4)D。出口堰高 hw:降液管上

27、端高出板面的高度。堰高 hw 決定了板上液層的高度 hL。對于平堰:弗朗西斯(Francis)公式液流收縮系數(shù) E出口溢流堰與進口溢流堰出口溢流堰與進口溢流堰進口堰:保證液體均勻進入塔板,也起液封作用。一般僅在較大塔中設(shè)置。進口堰高一般與降液管底隙高度 h0 相等。進口堰與降液管間的水平距離 w0 h0,以保證液體由降液管流出時不致受到大的阻力。 降液管底隙高度及受液盤降液管底隙高度應(yīng)保證溢流液順暢并防止沉淀物堵塞(不可太小) ,但也應(yīng)防止氣體進入降液管(不可太大)。對于弓形降液管可按下式計算式中:uoL 液體通過降液管底端出口處的流速,m/s。根據(jù)經(jīng)驗一般取 uoL = 0.040.25 m

28、/s。D 800 mm,h0 = 40 mm。最大時可達 150 mm。降液管底隙高度及受液盤受液盤:承接來自降液管的液體。凹形受液盤:用于大塔(D800mm)。在液體流量低時仍能形成良好的液封,對改變液體流向有緩沖作用,且便于液體的側(cè)線抽出,但不適于易聚合及有懸浮固體的情況。凹形受液盤深度一般在 50mm 以上。 篩孔 的 數(shù) 目 與 排 列 篩孔直徑:一般孔徑為38mm?,F(xiàn)在也有采用孔徑為1225mm大篩孔的篩板,但操作彈性小,操作要求高。篩孔數(shù) N:由氣體負荷量 Vs 決定??捎上率接嬎?篩孔氣速 u0 可根據(jù)由實驗結(jié)果綜合的篩孔動能因子 F0 確定式中:Vs 氣體流量,m3/s; u0

29、 篩孔氣速,m/s; d0 篩孔直徑,m。根據(jù)工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù),F(xiàn)0 在 812 之間。設(shè)計時可在此范圍內(nèi)選擇適宜的 F0 后計算 u0 。篩孔的數(shù)目與排列 篩孔在塔板上常按三角形排列,可順排或叉排。液流方向順排t叉排t在開孔區(qū),篩孔總面積與開孔區(qū)面積之比稱為開孔率 ??砂匆粋€小單元計算得。令孔徑為d0,孔心距為t,則 若 值過小,開孔過密,塔板強度下降,且氣泡容易經(jīng)碰撞生成大氣泡,傳質(zhì)面積減小,對傳質(zhì)不利。若 值過大,板上產(chǎn)生氣泡的點分布太疏,塔板利用率過低,亦不適宜。一般采用=2.55,常用值是34。 常壓塔或減壓塔: = 1014%加壓塔: 0.9m :Fl 80%;D0.9m:Fl 40%

30、;減壓塔:Fl 0.8m 的大塔,取 Fl = 40%)代入下式后所得的 Vs-Ls 關(guān)系式作圖而得。此線與橫軸并不完全平行,可見發(fā)生液沫夾帶現(xiàn)象與液相負荷 Ls 也有一定關(guān)系,但主要取決于氣體負荷。 0Ls (m3/h)Vs (m3/h)12液相負荷下限線此線為保證塔板上液體流動時能均勻分布所需的最小液量。對平頂直堰,取 how = 6 mm 作為液相負荷下限的標準。也稱氣泡夾帶線,由液體在降液管中所需的最小停留時間決定E, lw 已知,為一垂直線。液相負荷上限線不易起泡的物系:3s,易起泡物系:5s。為一垂直線。0Ls (m3/h)Vs (m3/h)34由上述 5 條線所包圍的區(qū)域即一定物

31、系在一定的結(jié)構(gòu)尺寸的塔板上的正常操作區(qū)。在此區(qū)域內(nèi),氣、液兩相流率的變化對塔板效率的影響不大。01234Ls (m3/h)Vs (m3/h)溢流液泛線降液管中泡沫層高度達最大允許值時的氣量與液量的關(guān)系塔板的設(shè)計點及操作點都必須在正常操作區(qū)內(nèi),才能獲得較高的塔板效率。對于一定氣液比的操作過程,Vs/Ls 為一定值,故塔板的操作線在圖上為以 Vs/Ls 為斜率過原點 o 的直線。 5OP012345Ls (m3/h)Vs (m3/h)操作彈性塔板的操作彈性:上、下操作極限點的氣體流量之比。對一定結(jié)構(gòu)尺寸的塔板,采用不同氣液比時控制塔的操作彈性與生產(chǎn)能力的因素均可能不同。塔板的設(shè)計點應(yīng)落在負荷性能圖

32、的適中位置,使塔具有相當(dāng)?shù)目关摵刹▌拥哪芰?,保證塔的良好穩(wěn)定操作。OP 線(高氣液比):上限 a(過量液沫夾帶)下限 a(低液層)OPOPOPaabbccOP 線(較高氣液比):上限 b(溢流液泛)下限 b(漏液)OP 線(低氣液比):上限 c(氣泡夾帶)下限 c(漏液)操作彈性右圖表明,因降液管流通面積偏小,使液體負荷成為塔板操作的主要控制因素。液沫夾帶線 2 和溢流液泛線 5 將上移,甚至使線 5 落到正常操作范圍之外。物系一定,負荷性能圖取決于塔板的結(jié)構(gòu)尺寸。而負荷性能圖的形狀在一定程度上也反映了塔板結(jié)構(gòu)尺寸的相對情況。減小降液管面積,液相上限流量 Ls 下降(線 4 將左移);塔板的負

33、荷性能圖可清楚地表示塔板的允許的氣、液相負荷范圍及塔板操作彈性的大小,對塔板的改造和設(shè)計以及塔的操作均有一定的指導(dǎo)意義。 012345Ls (m3/h)Vs (m3/h)OPaa425填料塔(Packed Tower) 塔體:一般取為圓筒形,可由金屬、塑料或陶瓷制成,金屬筒體內(nèi)壁常襯以防腐材料。 填料:大致可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類,是傳熱和傳質(zhì)的場所。塔內(nèi)件:包括填料支承與壓緊裝置、液體與氣體分布器、液體再分布器以及氣體除沫器等。操作原理:液體經(jīng)塔頂噴淋裝置均勻分布于填料上,依靠重力作用沿填料表面自上而下流動,并與在壓強差推動下穿過填料空隙的氣體相互接觸,發(fā)生傳熱和傳質(zhì)。 4653421

34、液體氣體8填料(Tower packing) 填料塔的核心,是氣液兩相接觸進行質(zhì)、熱傳遞的場所。填料的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能與填料的材質(zhì)、大小和幾何形狀緊密相關(guān),材質(zhì)一定時,表征填料特性的數(shù)據(jù)主要有:比表面積 a:單位體積填料層所具有的表面積(m2/m3)。被液體潤濕的填料表面就是氣液兩相的接觸面。大的 a 和良好的潤濕性能有利于傳質(zhì)速率的提高。對同種填料,填料尺寸越小,a 越大,但氣體流動的阻力也要增加??障堵?:單位體積填料所具有的空隙體積(m3/m3)。代表的是氣液兩相流動的通道, 大,氣、液通過的能力大,氣體流動的阻力小。 = 0.450.95。填料因子 :填料比表面積與空隙率三次方的比值

35、(1/m),a/3,表示填料的流體力學(xué)性能,值越小,流動阻力越小。有干填料因子與濕填料因子之分。填料(Tower packing) 堆積密度 p :單位體積填料的質(zhì)量(kg/m3)。在機械強度允許的條件下,填料壁要盡量薄,以減小填料的堆積密度,從而既可降低成本又可增加空隙率。機械強度大,化學(xué)穩(wěn)定性好以及價格低廉等也是優(yōu)良填料應(yīng)盡量兼有的性質(zhì)。注意:一些難以定量表達的因素(幾何形狀)對填料的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能也有重要的影響。新型填料的開發(fā)一般是改進填料幾何形狀使之更為合理,從而獲得高的填料效率。 常用的填料(Typical tower packing) 常用的填料可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。

36、散裝填料在塔內(nèi)可亂堆,也可以整砌。優(yōu)點:易于制造,價格低廉,且對它的研究較為充分,所以在過去較長的時間內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。缺點:高徑比大,堆積時填料間易形成線接觸,故液體常存在嚴重的溝流和壁流現(xiàn)象。且拉西環(huán)填料的內(nèi)表面潤濕率較低,因而傳質(zhì)速率也不高。拉西環(huán)(Raschig ring)填料最早使用的一種填料,為高徑比相等的陶瓷和金屬等制成的空心圓環(huán)。在拉西環(huán)基礎(chǔ)上衍生了環(huán)、十字環(huán)及螺旋環(huán)等,其基本改進是在拉西環(huán)內(nèi)增加一結(jié)構(gòu),以增大填料的比表面積。鮑爾環(huán)(Pall ring)填料在環(huán)的側(cè)壁上開一層或兩層長方形小孔,小孔的母材并不脫離側(cè)壁而是形成向內(nèi)彎的葉片。上下兩層長方形小孔位置交錯。鮑爾環(huán)填料的

37、優(yōu)良性能使它一直為工業(yè)所重視,應(yīng)用十分廣泛??捎商沾?、金屬或塑料制成。同尺寸的鮑爾環(huán)與拉西環(huán)雖有相同的比表面積和空隙率,但鮑爾環(huán)在其側(cè)壁上的小孔可供氣液流通,使環(huán)的內(nèi)壁面得以充分利用。比之拉西環(huán),鮑爾環(huán)不僅具有較大的生產(chǎn)能力和較低的壓降,且分離效率較高,溝流現(xiàn)象也大大降低。這樣的結(jié)構(gòu)使得階梯環(huán)填料的性能在鮑爾環(huán)的基礎(chǔ)上又有提高,其生產(chǎn)能力可提高約10%,壓降則可降低25%,且由于填料間呈多點接觸,床層均勻,較好地避免了溝流現(xiàn)象。階梯環(huán)填料(Stair ring)階梯環(huán)填料的結(jié)構(gòu)與鮑爾環(huán)填料相似,環(huán)壁上開有長方形小孔,環(huán)內(nèi)有兩層交錯 45的十字形葉片,環(huán)的高度為直徑的一半,環(huán)的一端成喇叭口形狀的

38、翻邊。階梯環(huán)一般由塑料和金屬制成,由于其性能優(yōu)于其它側(cè)壁上開孔的填料,因此獲得廣泛的應(yīng)用?;“靶?Berl saddle)矩鞍形(Intalox saddle)填料一種表面全部展開的具有馬鞍形狀的瓷質(zhì)型填料 (馬鞍填料)?;“疤盍显谒?nèi)呈相互搭接狀態(tài),形成弧形氣體通道。優(yōu)點:空隙率高,氣體阻力小,液體分布性能較好,填料性能優(yōu)于拉西環(huán)。矩鞍填料的兩端為矩形,且填料兩面大小不等??朔嘶“疤盍舷嗷ブ丿B的缺點,填料的均勻性得到改善。液體分布均勻,氣液傳質(zhì)速率得到提高。瓷矩鞍填料是目前采用最多的一種瓷質(zhì)填料。缺點:相鄰填料易相互套疊,使填料有效表面降低,從而影響傳質(zhì)速率。并且強度較差,容易破碎。優(yōu)點:

39、網(wǎng)絲細密,空隙很高,比表面積很大。由于毛細管作用,填料表面潤濕性能很好。故網(wǎng)體填料氣體阻力小,傳質(zhì)速率高。缺點:造價很高,故多用于實驗室中難分離物系的分離。 金屬英特洛克斯(Intalox)填料有環(huán)形與鞍形的結(jié)構(gòu)特點,生產(chǎn)能力大、壓降低、液體分布性能好、傳質(zhì)速率高及操作彈性大,在減壓蒸餾中其優(yōu)勢更為顯著。與實體填料對應(yīng)的另一類填料為網(wǎng)體填料。有多種形式,如金屬絲網(wǎng)制成的網(wǎng)環(huán)和鞍型網(wǎng)等。網(wǎng)體填料(Wire gauze packings)規(guī)整填料規(guī)整填料一般由波紋狀的金屬網(wǎng)絲或多孔板重疊而成。使用時根據(jù)填料塔的結(jié)構(gòu)尺寸,疊成圓筒形整塊放入塔內(nèi)或分塊拼成圓筒形在塔內(nèi)砌裝。優(yōu)點:空隙大,生產(chǎn)能力大,壓

40、降小。流道規(guī)則,只要液體初始分布均勻,則在全塔中分布也均勻,因此規(guī)整填料幾乎無放大效應(yīng),通常具有很高的傳質(zhì)效率。缺點:造價較高,易堵塞難清洗,因此工業(yè)上一般用于較難分離或分離要求很高的情況。 規(guī)整填料Corrugated MetalPlates Packings 6400金屬板波紋規(guī)整填料 300脈沖規(guī)整填料各種陶瓷規(guī)整填料一、填料相對效率的比較:陶瓷拉西環(huán)金屬拉西環(huán)陶瓷鞍環(huán)陶瓷矩鞍環(huán)金屬鮑爾環(huán)二、相對效率與填料名義尺寸的關(guān)系:當(dāng)填料的名義尺寸小于20mm時,填料的分離效率相差不多;大于25mm時,各種填料的相對效率明顯 下降,因此一般認為25mm為填料塔選用適宜填料的尺寸。小結(jié):填料的流體力

41、學(xué)性能 壓降填料塔效率主要取決于填充填料流體力學(xué)性能和傳質(zhì)性能。壓降、液泛氣速、持液量及氣液分布對填料塔的設(shè)計和操作參數(shù)的確定至關(guān)重要。壓降與氣速的關(guān)系:氣體通過干填料層時的流動與氣體通過顆粒固定床的流動相似,只是通常填料層的空隙率更大,故氣體在空隙中的流速更高而處于湍流。載液區(qū)高液量低液量CCBBAAL=0L1L2lg ulg p載點氣速液泛氣速恒持液量區(qū)液泛區(qū)有一定持液量時,pu 將不再為簡單的直線關(guān)系(噴淋密度為L1、L2曲線),且存在兩個較明顯的轉(zhuǎn)折點。壓 降氣體通過干填料層的壓降 p 與空塔氣速 u 的關(guān)系在雙對數(shù)坐標上為直線,斜率 1.82.0。原因:噴淋液體在填料上形成液膜,占據(jù)

42、部分空隙,減小了氣體的流通截面,對相同空塔氣速壓降升高。載液區(qū)高液量低液量CCBBAAL=0L1L2lg ulg p載點氣速液泛氣速P點后,液沫夾帶量,液相返混可導(dǎo)致填料效率,(HETP )。載點(B)后,持液量,氣液相互作用,相界面積,湍動增強,傳質(zhì)過程,填料效率 (HETP );載液和液泛對傳質(zhì)的影響:壓 降氣速較低時,氣液相間相互影響小,在一定的液體噴淋密度下,填料持液量與氣速無關(guān),氣體壓降與氣速的關(guān)系為直線且基本與 L=0 的直線平行。lg u高液量低液量載點線lg LPB泛點C載液區(qū)空塔氣速 u等板高度HETP結(jié)論:填料塔的操作一般控制在偏離泛點一定距離的載液區(qū)內(nèi),這樣,既可得到較高

43、的傳質(zhì)效率,填料層的壓降也不會過大。 壓降與氣速的關(guān)聯(lián)圖壓降對填料塔操作的可靠性和經(jīng)濟性有著決定性的影響。選擇填料和確定塔徑時,不同系統(tǒng)應(yīng)控制的壓降范圍不同。吸收(mmH2O/m)蒸餾(mmH2O/m)系統(tǒng)不起泡系統(tǒng)起泡常壓或加壓真空20358203565835壓降:表面摩擦阻力+形體阻力,前者是氣體在空隙中流動時在填料表面和氣液界面上產(chǎn)生的粘性應(yīng)力,后者是由于氣體流道的突然增大或縮小,方向的改變等造成的動能損失。影響因素:填料特性(幾何形狀、比表面積、 等),流體物性(、 等)以及操作條件(氣液流量、T 等)。難以進行準確的理論計算,迄今仍然只能由各種經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式或關(guān)聯(lián)圖進行估算。??颂?(E

44、ckert) 壓降通用關(guān)聯(lián)圖橫坐標:GG ,GL 氣體和液體的質(zhì)量流速,kg/(m2.s); u 空塔氣速,m/s; V , L 氣體和液體的密度,kg/m3; L 液體的粘度,mPa.s;WG ,WL 氣體和液體的質(zhì)量流量,kg/s; 濕填料因子(泛點填料因子),1/m; Vs ,Ls 氣體和液體的體積流量,m3/s; g 重力加速度 9.81m/s2; 液體密度校正系數(shù)(水與液相密度之比=/L) ??v坐標:??颂?(Eckert) 壓降通用關(guān)聯(lián)圖適用范圍:亂堆填料(Random packings),如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)等。與泛點線相對應(yīng)的空塔氣速為空塔液泛氣速。利用此圖可根據(jù)選定的空塔

45、氣速求壓降,或根據(jù)規(guī)定的壓降求算相應(yīng)的空塔氣速。 最上方的三條線分別為弦柵、整砌拉西環(huán)及亂堆填料的泛點線。其余為亂堆填料的等壓降線。泛點氣速泛點:液泛開始發(fā)生,是填料塔的操作極限。泛點氣速:開始發(fā)生液泛時的氣速,泛點的直接表達參數(shù)。為防止液泛發(fā)生,最大操作氣速應(yīng) 95%泛點氣速,設(shè)計點的氣速通常取泛點氣速的50%80%。故正確估算泛點氣速對填料塔的設(shè)計和操作都十分重要。填料的種類,物系的物性以及氣、液相負荷等因素對泛點都有一定的影響。泛點氣速的估算式通常仍是借助于實驗數(shù)據(jù)所得的各種經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式或關(guān)聯(lián)圖。對于散裝填料,目前廣泛采用??颂?Eckert)壓降和氣速通用關(guān)聯(lián)圖中的泛點曲線。規(guī)整填料有類

46、似的泛點實驗關(guān)聯(lián)圖,可參考有關(guān)文獻。根據(jù)兩相流動參數(shù)即可由??颂?Eckert)關(guān)聯(lián)圖中的泛點線查縱坐標值,若填料因子已知,即可求得泛點氣速。 持液量(Liquid holdup)填料的持液量:操作時單位體積填料在表面和空隙中所積存的液體體積量。由靜持液量和動持液量兩部分組成。動持液量:停止氣液兩相進料后從填料中排放出來的液體。與填料特性,物性及氣液兩相流量有關(guān)。靜持液量:液體排放完后仍保留在填料層內(nèi)的那部分液體。與填料表面積,表面特征及潤濕性有關(guān)。持液量對填料的壓降、氣液通量以及分離效率均有影響。液體在填料層中的停留時間與持液量成正比,故熱敏性物系分離不宜采用持液量大的填料。對間歇蒸餾不宜采

47、用持液量大的填料。填料塔穩(wěn)定操作時持液量越小,靈敏度越高。理想的操作:大傳質(zhì)表面,較小持液量。 填料塔內(nèi)的氣、液分布氣、液兩相分布不均勻?qū)λ蕰a(chǎn)生不利的影響。小尺度不良分布:單個填料尺度或規(guī)整填料的通道尺度上的不均勻分布。原因:由于氣體的彌散性,氣體在小尺度上容易分布均勻。而液體能否在填料表面擴展成膜與填料的潤濕性直接相關(guān)。即使填料潤濕性很好,液體的初始分布也很均勻,但在向下流過一定高度的填料層后部分液體必然會匯集為細股流,使另一部分填料表面不能為液體所潤濕。小尺度的不良分布是填料的特性,當(dāng)液體流經(jīng)一定距離后,這種不良分布特性保持穩(wěn)定,稱為特征分布。通常散裝填料的小尺度不良分布較規(guī)整填料突

48、出。填料塔內(nèi)的氣、液分布大尺度不良分布:由液體初始分布不均、填料層結(jié)構(gòu)不均和塔體傾斜等非正常因素所引起。壁效應(yīng):若塔壁附近空隙率顯著大于填料主體區(qū),則會造成液體向壁區(qū)偏流并最終形成沿塔壁垂直向下的壁流,減少了填料氣體區(qū)的液流量。塔體傾斜會造成液體優(yōu)先流向下方塔壁而匯集,上方塔壁及靠壁區(qū)液體分布則不足。填料破碎、變形等也會造成大范圍的液流分布不均。大尺度液流不均還會引發(fā)氣流分布不均,造成氣體走短路,使填料塔操作惡化。改進措施:加強液流入塔的初始分布均勻性,在塔內(nèi)設(shè)置液體再分布器,填料充填均勻,對大型塔填料尺寸與塔徑之比不大于 1/30 以避免壁效應(yīng)等。填料塔塔徑與塔高的計算 塔徑 填料塔的直徑可

49、根據(jù)圓形管道內(nèi)的流量公式計算式中:Vs 操作條件下氣體體積流量,m3/s; u 操作條件下的空塔氣速,m/s。 一般取 u = (0.50.8) uf 。對一定氣體負荷,塔徑計算關(guān)鍵在于空塔泛點氣速的求取。當(dāng)缺乏實測數(shù)據(jù)時,泛點氣速 uf 可用??颂?Eckert)壓降關(guān)聯(lián)圖估算。一般填料塔的操作氣速大致在 0.21.0 m/s。按上式算出的塔徑,應(yīng)按壓力容器公稱直徑進行圓整,如圓整為600、800、1000、1200 mm 等。塔徑驗算液體噴淋密度,以確保填料能得到充分的潤濕。填料塔的液體最小噴淋密度與填料的比表面積 a 有關(guān),其關(guān)系為:式中:Umin 最小噴淋密度,m3/(m2s); (L

50、w)min 最小潤濕速率,m3/(ms)。最小潤濕速率:在塔橫截面上,單位長度的填料周邊上潤濕填料所需最少液體的體積流量。直徑45mm 的環(huán)形填料,(Lw)min= 0.12 m3/(mh)。實際噴淋密度應(yīng)大于最小噴淋密度。若不能滿足此條件,可采用增大回流比或液體再循環(huán)等方法加大塔內(nèi)液體流量,或適當(dāng)提高氣速,減小塔徑等。 塔 高取決于所需的填料層高度及塔內(nèi)附屬構(gòu)件所需的高度。附屬構(gòu)件(如氣液分布裝置,除沫器及液體再分布器等)的高度要由所選的類型和計算的尺寸來確定。填料層的高度通常采用傳質(zhì)單元法 或等板高度法進行計算。等板高度(HETP):與一層理論塔板的分離效果相當(dāng)?shù)奶盍蠈痈叨?。等板高度的大?/p>

51、,表明填料效率的高低。等板高度一般由實驗測定,或取生產(chǎn)設(shè)備的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。若完成分離任務(wù)所需的理論板數(shù)為 N,則填料層高度 Z 為默奇 (Murch) 等板高度經(jīng)驗公式 GG 氣體的空塔質(zhì)量速度,kg/(m2h); 相對揮發(fā)度; D 塔徑,m; L 液體粘度,mPas; Z 填料層高度,m; L 液體的密度,kg/m3;c1, c2, c3 常數(shù),取決于填料類型及尺寸。適用范圍:(1) 常壓操作,操作氣速為泛點氣速的2585%;(2) 高回流比操作;(3) 值不大于3的碳氫化合物蒸餾系統(tǒng);(4) 填料層高度為0.93.0m,塔徑為0.50.45m,填料尺寸不大于塔徑的1/8。默奇 (Murch)

52、等板高度經(jīng)驗公式默奇(Murch)等板高度經(jīng)驗公式中的常數(shù)填料類型尺寸mmc1c2c3陶瓷拉西環(huán)91.36104-0.341.2412.54.48104-0.241.24252.39103-0.101.24弧鞍501.510301.2412.52.55104-0.451.11252.11103-0.141.11填料塔的附屬結(jié)構(gòu) 填料支承板(Packing support plate )主要包括:填料支承裝置、液體分布及再分布裝置、氣體進口分布裝置及出口除沫裝置等。附屬結(jié)構(gòu)的選型、設(shè)計、安裝是否正確合理,對填料塔的操作和傳質(zhì)分離效果都會有直接影響,應(yīng)給予足夠的重視。 用以支承填料的部件。它應(yīng)具有

53、:(1) 足夠的機械強度以承受設(shè)計載荷量,支承板的設(shè)計載荷主要包括填料的重量和液泛狀態(tài)下持液的重量。(2) 足夠的自由面積以確保氣、液兩相順利通過??傞_孔面積應(yīng)盡可能不小于填料層的自由截面積。開孔率過小可導(dǎo)致液泛提前發(fā)生。一般開孔率在 40% 以上。常用的支承板有柵板、升氣管式和氣體噴射式等類型。填料支承板(Packing support plate )柵板 (support grid):優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,造價低;缺點是柵板間的開孔容易被散裝填料擋住,使有效開孔面積減小。填料支承板(Packing support plate )升氣管式:具有氣、液兩相分流而行和開孔面積大的特點。氣體由升氣管側(cè)面

54、的狹縫進入填料層。 填料支承板(Packing support plate )氣體噴射式 (multibeam packing support plate):具有氣、液兩相分流而行和開孔面積大的特點。氣體由波形的側(cè)面開孔射入填料層。 床層限位圈和填料壓板 (Bed limiter and hold down plate)填料壓緊和限位裝置安裝在填料層頂部,用于阻止填料的流化和松動,前者為直接壓在填料之上的填料壓圈或壓板,后者為固定于塔壁的填料限位圈。規(guī)整填料一般不會發(fā)生流化,但在大塔中,分塊組裝的填料會移動,因此也必需安裝由平行扁鋼構(gòu)造的填料限制圈。液體分布器(Liquid distribut

55、or) 作用:將液體均勻分布于填料層頂部。液體初始分布質(zhì)量將直接影響到液體在整個填料層的分布,從而影響填料塔的分離效率和操作彈性,因此液體分布器是填料塔的一個極為重要的內(nèi)部構(gòu)件。蓮蓬頭分布器:噴頭的下部為半球形多孔板,噴頭直徑為塔徑的1/31/5,一般用于直徑在0.6m以下的塔中。它的主要缺點是噴灑孔易堵塞,且氣量較大時液沫夾帶量大。 液體分布器(Liquid distributor) 壓力型多孔管式分布器:有環(huán)形和梯形兩種。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、造價低、易于支承。自由面積較大 (一般在40%以上),氣體阻力小,適用于氣體流量很大的場合。其操作彈性在 2:12.5:1 之間。缺點:也存在小孔易堵塞的問題,故被噴淋的液體不能有固體顆?;驊腋∥?。 液體分布器(Liquid distributor) 梯形二級槽式液體分布器液體分布器(Liquid distributor) 優(yōu)點:具有較多的噴

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