篩板塔、泡罩塔和浮閥塔的優缺點
篩板塔是扎板塔的一種，內裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，形狀如篩；並裝有溢流管或沒有溢流管。操作時，液體由塔頂進入，經溢流管（一部分經篩孔）逐板下降，並在板上積存液層。氣體（或蒸氣）由塔底進入，經篩孔上公升穿過液層，鼓泡而出，因而兩相可以充分接觸，並相互作用。
泡沫式接觸氣液傳質過程的一種形式，效能優於泡罩塔。為克服篩板安裝水平要求過高的困難，發展了環流篩板；克服篩板在低負荷下出現漏液現象，設計了板下帶盤的篩板；減輕篩板上霧沫夾帶縮短板間距，製造出板上帶擋的的篩板和突孔式篩板和用斜的增泡臺代替進口堰，塔板上開設氣體導向縫的林德篩板。篩板塔普遍用作h2s-h2o雙溫交換過程的冷、熱塔。
應用於蒸餾、吸收和除塵等。 # ~1 y) h2 y- l, ?! d+ t5 g , `% k* " a- p2 f 泡罩塔板是工業上應用最早的塔板，它主要由公升氣管及泡罩構成。
泡罩安裝在公升氣管的頂部，分圓形和條形兩種，以前者使用較廣。泡罩有f80、f100、f150mm三種尺寸，可根據塔徑的大小選擇。泡罩的下部周邊開有很多齒縫，齒縫一般為三角形、矩形或梯形。
泡罩在塔板上為正三角形排列。 操作時，液體橫向流過塔板，靠溢流堰保持板上有一定厚度的液層，齒縫浸沒於液層之中而形成液封。公升氣管的頂部應高於泡罩齒縫的上沿，以防止液體從中漏下。
上公升氣體通過齒縫進入液層時，被分散成許多細小的氣泡或流股，在板上形成鼓泡層，為氣液兩相的傳熱和傳質提供大量的介面 i0 z8 b. g; p3 d 泡罩塔板的優點是操作彈性較大，塔板不易堵塞；缺點是結構複雜、造價高，板上液層厚，塔板壓降大，生產能力及板效率較低。泡罩塔板已逐漸被篩板、浮閥塔板所取代，在新建塔裝置中已很少採用。
浮閥塔板具有泡罩塔板和篩孔塔板的優點，應用廣泛。浮閥的型別很多，國內常用的有f1型、v-4型及t型等。 浮閥塔板的優點是結構簡單、造價低，生產能力大，操作彈性大，塔板效率較高。
其缺點是處理易結焦、高粘度的物料時，閥片易與塔板粘結；在操作過程中有時會發生閥片脫落或卡死等現象，使塔板效率和操作彈性下降。
浮閥塔結構原理
浮閥塔f-型（國外通稱v-型）是用鋼板沖壓而成的圓形閥片，浮閥塔f-型下面有三條閥腿，把三條閥腿裝入塔板的閥孔之後，用工具將腿下的閥腳扭轉90°，則浮閥就被限制在浮孔內只能上下運動而不能脫離塔板。當氣速較大時，浮閥塔f-型浮閥被吹起，達到最大開度；當氣速較小時，氣體的動壓頭小於浮閥自重，於是浮閥塔f-型浮閥下落，浮閥周邊上三個朝下傾斜的定距片與塔板接觸，此時開度最小。定距片的作用是保證最小氣速時還有一定的開度，使氣體與浮閥塔f-型塔板上液體能均勻地鼓泡，避免浮閥與塔板粘住。
浮閥塔f-型浮閥的開度隨塔內氣相負荷大小自動調節，可以增大傳質的效果，減少霧沫夾帶。
結構原理如下圖：
2008-5-21 15:27 上傳
**次數: 47
塔盤的形式目前主要有泡罩式、浮閥式、立體傳質式、篩板式、舌形塔、浮動舌形式和浮動噴射式等。請討論：
7 e. j1 g6 d! d" g% p 1、比較各種塔盤的傳質效率
1 b- k x# o/ ~' _- a! x 2、各種塔盤的產生背景
浮閥式結構簡單彈性好、製造安裝容易一般都有採用
3 f5 h9 k/ l# b0 x5 a, s浮動舌形式也可以
9 k4 \) i; ~) r篩板型別加工簡單但是彈性太小。
- t) j' ]3 u1 }' q+ `泡罩式結構複雜塔盤重量大
填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和煉油生產中最重要的裝置之一。
以下講一下填料塔的結構特點：
填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質裝置。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上公升氣流吹動。
液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，並沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）分布後，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬於連續接觸式氣液傳質裝置，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
當液體沿填料層向下流動時，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現象稱為壁流。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質效率下降。因此，當填料層較高時，需要進行分段，中間設定再分布裝置。
液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經液體收集器收集後，送到液體再分布器，經重新分布後噴淋到下層填料上。
填料塔具有生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優點。
填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低；不能直接用於有懸浮物或容易聚合的物料；對側線進料和出料等複雜精餾不太適合等。
填料的分類
- y' a) t' j# y, b4 m6 z# i# s. ^
5 q+ g" }: t. u% a1 m
填料的種類很多，根據裝填方式的不同，可分為散裝填料和規整填料。
1．散裝填料
散裝填料是乙個個具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機的方式堆積在塔內，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據結構特點不同，又可分為環形填料、鞍形填料、環鞍形填料及球形填料等。現介紹幾種較為典型的散裝填料:
) s: f% m/ h* c k/ \$ z. @9 }, o
拉西環鮑爾環階梯環弧鞍填料矩鞍填料金屬環矩鞍填料球形填料
（1）拉西環填料於2023年由拉西（f. rashching）發明，為外徑與高度相等的圓環。拉西環填料的氣液分布較差，傳質效率低，阻力大，通量小，目前工業上已較少應用。
（2）鮑爾環填料是對拉西環的改進，在拉西環的側壁上開出兩排長方形的窗孔，被切開的環壁的一側仍與壁面相連，另一側向環內彎曲，形成內伸的舌葉，諸舌葉的側邊在環中心相搭。鮑爾環由於環壁開孔，大大提高了環內空間及環內表面的利用率，氣流阻力小，液體分布均勻。與拉西環相比，鮑爾環的氣體通量可增加50%以上，傳質效率提高30%左右。
鮑爾環是一種應用較廣的填料。
（3）階梯環填料是對鮑爾環的改進，與鮑爾環相比，階梯環高度減少了一半並在一端增加了乙個錐形翻邊。由於高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過填料層的阻力。錐形翻邊不僅增加了填料的機械強度，而且使填料之間由線接觸為主變成以點接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時成為液體沿填料表面流動的匯集分散點，可以促進液膜的表面更新，有利於傳質效率的提高。
階梯環的綜合性能優於鮑爾環，成為目前所使用的環形填料中最為優良的一種。
（4）弧鞍填料屬鞍形填料的一種，其形狀如同馬鞍，一般採用瓷質材料製成。弧鞍填料的特點是表面全部敞開，不分內外，液體在表面兩側均勻流動，表面利用率高，流道呈弧形，流動阻力小。其缺點是易發生套疊，致使一部分填料表面被重合，使傳質效率降低。
弧鞍填料強度較差，容破碎，工業生產中應用不多。
（5）矩鞍填料將弧鞍填料兩端的弧形面改為矩形面，且兩面大小不等，即成為矩鞍填料。矩鞍填料堆積時不會套疊，液體分布較均勻。矩鞍填料一般採用瓷質材料製成，其效能優於拉西環。
目前，國內絕大多數應用瓷拉西環的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。
（6）金屬環矩鞍填料環矩鞍填料（國外稱為intalox）是兼顧環形和鞍形結構特點而設計出的一種新型填料，該填料一般以金屬材質製成，故又稱為金屬環矩鞍填料。環矩鞍填料將環形填料和鞍形填料兩者的優點集於一體，其綜合性能優於鮑爾環和階梯環，在散裝填料中應用較多。
（7）球形填料一般採用塑料注塑而成，其結構有多種。球形填料的特點是球體為空心，可以允許氣體、液體從其內部通過。由於球體結構的對稱性，填料裝填密度均勻，不易產生空穴和架橋，所以氣液分散效能好。
球形填料一般只適用於某些特定的場合，工程上應用較少。
除上述幾種較典型的散裝填料外，近年來不斷有構型獨特的新型填料開發出來，如共軛環填料、海爾環填料、納特環填料等。工業上常用的散裝填料的特性資料可查有關手冊。
2．規整填料
規整填料是按一定的幾何構形排列，整齊堆砌的填料。規整填料種類很多，根據其幾何結構可分為格柵填料、波紋填料、脈衝填料等。
（1）格柵填料是以條狀單元體經一定規則組合而成的，具有多種結構形式。工業上應用最早的格柵填料為木格柵填料。目前應用較為普遍的有格里奇格柵填料、網孔格柵填料、蜂窩格柵填料等，其中以格里奇格柵填料最具代表性。
格柵填料的比表面積較低，主要用於要求壓降小、負荷大及防堵等場合。
（2）波紋填料目前工業上應用的規整填料絕大部分為波紋填料，它是由許多波紋薄板組成的圓盤狀填料，波紋與塔軸的傾角有30°和45°兩種，組裝時相鄰兩波紋板反向靠疊。各盤填料垂直裝於塔內，相鄰的兩盤填料間交錯90°排列。
波紋填料按結構可分為網波紋填料和板波紋填料兩大類，其材質又有金屬、塑料和陶瓷等之分。
金屬絲網波紋填料是網波紋填料的主要形式，它是由金屬絲網製成的。金屬絲網波紋填料的壓降低，分離效率很高，特別適用於精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物係、熱敏性物係的精餾提供了有效的手段。儘管其造價高，但因其效能優良仍得到了廣泛的應用。
金屬板波紋填料是板波紋填料的一種主要形式。該填料的波紋板片上沖壓有許多f5mm左右的小孔，可起到粗分配板片上的液體、加強橫向混合的作用。波紋板片上軋成細小溝紋，可起到細分配板片上的液體、增強表面潤濕性能的作用。
金屬孔板波紋填料強度高，耐腐蝕性強，特別適用於大直徑塔及氣液負荷較大的場合。
金屬壓延孔板波紋填料是另一種有代表性的板波紋填料。它與金屬孔板波紋填料的主要區別在於板片表面不是沖壓孔，而是刺孔，用輾軋方式在板片上輾出很密的孔徑為0.4～0.
5mm小刺孔。其分離能力類似於網波紋填料，但抗堵能力比網波紋填料強，並且**便宜，應用較為廣泛。
波紋填料的優點是結構緊湊，阻力小，傳質效率高，處理能力大，比表面積大（常用的有125、150、250、350、500、700等幾種）。波紋填料的缺點是不適於處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清理困難，造價高。
浮閥塔盤原理及結構
催化車間浮閥塔盤原理及結構 介質流向 浮閥塔盤原理 在塔盤上開有許多孔，每個孔上都裝有乙個閥，當沒有上公升汽相時，浮閥閉合於塔板上，當有汽相上公升時，浮閥受汽流衝擊而向上啟開，開度隨汽相的量增加而增加，上公升汽相穿過閥孔，在浮閥片的作用下向水平方向分散，通過液體層鼓泡而出，使汽液兩相充分接觸，達到理...
浮閥塔課程設計說明書
題目 擬建一浮閥塔用以分離苯 氯苯混合物 不易氣泡 決定採用f1型浮閥，試根據以下條件做出浮閥塔 精餾段 的設計計算。已知條件見下表 要求 1 進行塔板工藝設計計算及驗算 2 繪製負荷效能圖 3 繪製塔板結構圖 4 給出設計結果列表 5 進行分析和討論 設計計算及驗算 1.塔板工藝尺寸計算 1 塔徑...
篩板式精餾塔設計
中州大學 化工原理課程設計 設計題目 篩板式精餾塔設計 學院 化工食品學院 班級 08級應用化工技術 姓名 汪大偉 學號 200810062150 指導老師 王少鵬 概述 前言 一 工藝計算 二 塔徑計算 三 溢流裝置設計 四 塔板布置 五 塔板校核 六 塔板負荷效能圖 七 輔助裝置 八 計算結果列...