化工原理培訓 塔類裝置簡介

2022-05-21 11:06:05 字數 3499 閱讀 9287

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塔類裝置

§1一、塔的分類 1.按用途分: 按用途分: 按用途分 ①分餾塔

概述②吸收、解吸塔吸收、 ③萃取塔(抽提塔萃取塔抽提塔) 抽提塔 ④水洗塔

2.按結構分按結構分 ①板式塔 ②填料塔 3.按照所分離組分數的多少分按照所分離組分數的多少分 ①二組分精餾塔 ②多組分精餾塔 ③複雜系精餾塔

二、塔裝置的基本效能指標: 塔裝置的基本效能指標: 1.

生產能力:單位塔截面上單位時間的物料生產能力: 生產能力處理量。

處理量。 2.分離效率:

對板式塔是指每層塔板所能達分離效率: 分離效率到的分離程度; 到的分離程度;對填料塔是指單位高度填料層所達到的分離程度。 層所達到的分離程度。

3.適應能力及操作彈性:指對各種物料性質適應能力及操作彈性:

適應能力及操作彈性的適應性及維持穩定操作的能力。 的適應性及維持穩定操作的能力。 4.

流動阻力:氣相通過每層塔板或單位高度流動阻力: 流動阻力填料層的壓力降。

填料層的壓力降。

§21.板式塔的結構板式塔的結構

板式塔一、板式塔的結構及工作原理

2.板式塔的工作原理板式塔的工作原理

由塔頂冷凝器產生的液相和塔底再沸器產生的汽相在每一層塔板提供的汽液接觸面上進行, 提供的汽液接觸面上進行,汽液兩相發生傳熱、傳質, 相發生傳熱、傳質,汽相中一部分較重的組分(沸點較高) 較重的組分(沸點較高)被冷凝成液體,同時液相的輕組分被汽化成汽這樣由塔底到塔頂, 體,這樣由塔底到塔頂,輕組分氣的濃度越來越高, 的濃度越來越高,就形成了乙個濃度梯度。而輕組分濃度越高, 度梯度。而輕組分濃度越高,則其沸點越低, 沸點越低,則又形成了從底到頂溫度降低的溫度梯度。

度降低的溫度梯度。

二、典型的板式塔

1.穿流塔板 1.穿流塔板特點:

特點: 結構簡單, 結構簡單,板上無液面落差,氣體分布均勻, 落差,氣體分布均勻, 塔板面積利用充分, 塔板面積利用充分,但需要較高的氣速才能維持板上液層, 持板上液層,操作彈性差,效率低。 效率低。

2.泡罩塔泡罩塔優點:操作穩定, 優點:

操作穩定, 操作彈性大。 操作彈性大。 缺點:

結構複雜, 缺點:結構複雜, 金屬耗量大, 金屬耗量大,造價高,安裝維修不便, 安裝維修不便, 板效率低。 板效率低。

3.浮閥塔浮閥塔 ①f1型浮閥型浮閥

②十字架型浮閥

③htv(half tube valve)型浮閥型浮閥

④浮閥塔的特

點 (1)生產能力大; )生產能力大; (2)操作彈性大; )操作彈性大; (3)塔板效率高; )塔板效率高; (4)氣體的壓強降級液面落差小; )氣體的壓強降級液面落差小; (5)塔的造價低。 )塔的造價低。

3.篩板塔篩板塔優點:結構簡單, 優點:

結構簡單, 金屬耗量小, 金屬耗量小,造價低, 價低,塔板壓降小,板上液面落差也較小, 差也較小,而生產能力及板效率較泡罩塔高。 較泡罩塔高。 缺點:

缺點:操作彈性小,小篩孔容易堵塞。 堵塞。

4.噴射塔噴射塔

三、板式塔的內部結構塔板降液管溢流堰

四、板上液流型式

五、典型塔板的裝配 1.塔板分割槽塔板分割槽受液區降液區安定區工作區邊緣區單溢流塔板

2.塔板的裝配塔板的裝配

六、塔板的流體力學特性 1.氣泡夾帶與霧沫夾帶氣泡夾帶與霧沫夾帶液體在降液管內下降時, 液體在降液管內下降時,攜帶的氣泡來不及分離被帶到下一層塔板的現象, 泡來不及分離被帶到下一層塔板的現象, 成為氣泡夾帶。 成為氣泡夾帶。

氣體穿過液層時將一些小液滴帶到上層塔板的現象,稱為霧沫夾帶。 上層塔板的現象,稱為霧沫夾帶。

2.塔板壓降 2.塔板壓降 (1)乾板壓降hc 乾板壓降hc (2)板上液層壓降ht 板上液層壓降h (3)克服液體表面張力造成的壓力降hσ 克服液體表面張力造成的壓力降h

hp = hc + ht + hσ

3.出口堰上液層高度how 3.出口堰上液層高度how 出口堰上液層高度

2.84 ? lh ? how = e? ? ?l ? 1000 ? w ?

lw:堰長, lw:堰長,m; 堰長

2/ 3

塔板上液體體積流量, /h; lh:塔板上液體體積流量,m3/h; e:液流收縮係數,一般取1 e:液流收縮係數,一般取1。 液流收縮係數

4.洩漏 4.洩漏由閥孔動能因數f 由閥孔動能因數fh確定

fh = uh ? ρv

5.降液管內的液面高度與液體停留時間 5.降液管內的液面高度與液體停留時間

6.霧沫夾帶 6.霧沫夾帶由泛點率(即操作氣速與發生由泛點率( 液泛時的空塔氣速的比值)確定。 液泛時的空塔氣速的比值)確定。 7.液泛 7.液泛

8.塔板負荷效能圖 8.塔板負荷效能圖 aa』霧沫夾帶上限線 aa 霧沫夾帶上限線 --bb』液泛線 bb 液泛線 --cd液相負荷上限線 cd液相負荷上限線 --de洩漏線 de洩漏線 --ee』液相負荷下限線 ee 液相負荷下限線

§3填料塔

一、填料塔的結構塔體填料填料支撐裝置液體分布裝置破沫裝置

二、填料網體填料

三、填料支撐裝置

四、液體分布裝置

(1)塔頂液體分布裝置塔頂液體分布裝置 (2)液體再分布器液體再分布器

五、破沫裝

置六、塔的總體結構與零部件 1.塔體與封頭 2.手孔與人孔 3.裙座

§4 填料塔與板式塔的比較見課本374頁頁見課本思考題

1.蒸餾的分類 1.蒸餾的分類 2.

乙個完整蒸餾塔的結構包含哪些部分乙個完整蒸餾塔的結構包含哪些部分? 2.乙個完整蒸餾塔的結構包含哪些部分?

3.吸收過程中對溶劑的選擇應考慮哪些因素吸收過程中對溶劑的選擇應考慮哪些因素? 3.

吸收過程中對溶劑的選擇應考慮哪些因素? 4.塔的分類 4.

塔的分類 5.塔裝置的基本效能指標有哪些塔裝置的基本效能指標有哪些? 5.

塔裝置的基本效能指標有哪些? 6.典型的板式塔有哪些各有何特點?

典型的板式塔有哪些, 6.典型的板式塔有哪些,各有何特點? 7.

浮閥塔的特點浮閥塔的特點? 7.浮閥塔的特點?

8.板上液流型式有哪幾種? 8.

板上液流型式有哪幾種? 9.典型的塔板分那五個區典型的塔板分那五個區?

9.典型的塔板分那五個區?

10.塔板的流體力學特性有哪些? 10.

塔板的流體力學特性有哪些? 塔板的流體力學特性有哪些 11.試畫出塔板負荷效能圖, 11.

試畫出塔板負荷效能圖,並標註各條試畫出塔板負荷效能圖線的名稱。 線的名稱。 12.

填料塔的結構有哪幾部分組成? 12.填料塔的結構有哪幾部分組成?

填料塔的結構有哪幾部分組成 13.試說出幾種常用填料的名稱 13.試說出幾種常用填料的名稱 14.

常用的填料支撐裝置有哪幾種? 14.常用的填料支撐裝置有哪幾種?

常用的填料支撐裝置有哪幾種 15.填料塔內為何設定液體在分布器? 15.

填料塔內為何設定液體在分布器? 填料塔內為何設定液體在分布器 16.板式塔和填料塔各有什麼特點?

16.板式塔和填料塔各有什麼特點? 板式塔和填料塔各有什麼特點1

化工原理培訓 塔類裝置簡介

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