【正文】 式塔盤處理能力較大，壓力降較小，但效率及操作彈性較差。 2 板 式 塔 鏈接 3 塔盤的結(jié)構(gòu) 下面主要介紹溢流式塔盤的結(jié)構(gòu)，穿流式塔盤因省去了降液管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，故不敘述。當(dāng)塔徑≤700mm時(shí)，采用整塊式塔盤；塔徑 ≥800mm時(shí)宜采用分塊式塔盤。采用整塊式塔盤時(shí)，塔體由若干個(gè)塔節(jié)組成，每個(gè)塔節(jié)中裝有一定數(shù)量的塔盤，塔節(jié)之間采用法蘭連接。分塊式塔盤的塔體，通常為焊制整體圓筒，不分塔節(jié)。 2 板 式 塔 結(jié)構(gòu)型式：可分為圓形降液管和弓形降液管兩類 。 BCCHEM 為了保證降液管出口處的液封，在塔盤上設(shè)置受液盤，受液盤有平型和凹型兩種（見下圖 )。平型受液盤適用于物料容易聚合的場(chǎng)合 ；當(dāng)液體通過(guò)降液管與受液盤的壓力降大于 25mm水柱，或使用傾斜式降液管時(shí)，應(yīng)采用凹型受液盤。采用平型受液盤時(shí)，為使上層塔板流入的液體能在塔盤上均勻分布，并為了減小入口液流的沖力，常在液體進(jìn)口處設(shè)置進(jìn)口堰。 BCCHEM 為有效地實(shí)現(xiàn)氣液兩相之間的傳質(zhì)，板式塔應(yīng)具有兩方面的功能： （ 1）每塊板上氣液兩相保持密切充分的接觸，為傳質(zhì)過(guò)程提供足夠大且不斷更新的相界面，減小傳質(zhì)阻力； （ 2）使氣液兩相盡量保持逆流流動(dòng)狀態(tài)，以提供最大的傳質(zhì)推動(dòng)力。 塔板操作示意（浮閥） — 鏈接 5 塔板操作示意（篩板） — 鏈接 6 2 板 式 塔 BCCHEM 3 填 料 塔 BCCHEM 填料塔的概念 3 填 料 塔 填料塔屬于微分接觸型的氣液傳質(zhì)設(shè)備。液體在填料表面呈膜狀自上而下流動(dòng)，氣體呈連續(xù)相自下而上與液體做逆流流動(dòng)，并進(jìn)行氣液兩相間的傳質(zhì)與傳熱。 BCCHEM 填料塔的結(jié)構(gòu) 典型填料塔的結(jié)構(gòu)如上圖所示，主要部件有塔體、填料及支承、液體分布器及再分布器、除沫器等?？煞譃樯⒀b填料和規(guī)整填料兩大類。且拉西環(huán)填料的內(nèi)表面潤(rùn)濕率較低，因而傳質(zhì)速率也不高。 優(yōu)點(diǎn)：易于制造，價(jià)格低廉，且對(duì)它的研究較為充分，所以在過(guò)去較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。 鮑爾環(huán)填料的優(yōu)良性能使它一直為工業(yè)所重視 ， 應(yīng)用十分廣泛 。 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 。 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(zhǎng)方形小孔 ， 環(huán)內(nèi)有兩層交錯(cuò) 45176。 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 。 弧鞍填料在塔內(nèi)呈相互搭接狀態(tài) ， 形成弧形氣體通道 ， 優(yōu)點(diǎn)：與拉西環(huán)相比 ， 空隙率高 ， 氣體阻 力小 ， 液體分布性能較好 ， 性能優(yōu)于 拉西環(huán) 。 弧鞍形填料 3 填 料 塔 BCCHEM 矩鞍是在弧鞍基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的鞍形填料 。 這樣的結(jié)構(gòu)使矩鞍克服了弧鞍填料相互重疊的缺點(diǎn) ， 填料的均勻性得到改善 。 瓷矩鞍填料是目前采用最多的一種瓷質(zhì)填料 。 3 填 料 塔 BCCHEM 上述幾種形式的填料屬實(shí)體填料 ， 與之對(duì)應(yīng)的另一類金屬絲網(wǎng)制成的填料稱為網(wǎng)體填料 。 網(wǎng)體填料（ Wire gauze packings） 缺點(diǎn)：造價(jià)很高 ， 故多用于實(shí)驗(yàn)室 中難分離物系的分離 。 由于毛細(xì)管作用 ， 填料表面潤(rùn)濕性能很好 。 3 填 料 塔 優(yōu)點(diǎn)： BCCHEM 規(guī)整填料 在亂堆的散裝填料塔內(nèi) ， 氣液兩相的流動(dòng)路線是隨機(jī)的 ，加之填料填裝時(shí)難以做到各處均勻如一 ， 因而容易產(chǎn)生溝流等不良情況 ， 從而降低塔的效率 。 造價(jià)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。使用時(shí)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。 （ 2）陶瓷一般用于腐蝕性介質(zhì)，尤其是高溫時(shí)，但對(duì) HF和高溫下的 H3PO4與堿不能使用。不銹鋼可耐一般的酸堿腐蝕（含 Cl的酸除外），但價(jià)格較昂貴。其作用是防止填料穿過(guò)支承裝置而落下；支承操作時(shí)填料層的重量；保證足夠的開孔率，使氣液兩相能自由通過(guò)。它由相互垂直的柵條組成，放置于焊接在塔壁的支撐圈上。用于散裝填料時(shí)，柵板上先放置一盤板波紋填料，然后再裝填散裝填料。 柵板型支撐 3 填 料 塔 BCCHEM 氣液分流型支承 氣液分流型支承屬于高通量低壓降的支承裝置。這樣既避免了液體在板上的積聚，又有利于液體的均勻再分配。 駝峰式支承裝置 孔管式填料支承裝置 3 填 料 塔 BCCHEM 填料塔的液體分布器 液體分布器：對(duì)進(jìn)入塔內(nèi)的液體進(jìn)行分布，使得液體在塔截面上分布均勻。 為了提高塔的傳質(zhì)效率，填料必須分段，在各段填料之間，安裝液體收集再分布裝置。 3 填 料 塔 BCCHEM 2 典型結(jié)構(gòu) 3 填 料 塔 液體再分布器：為改善向壁偏流效應(yīng)造成的液體分布不均，在填料層內(nèi)部每隔一定高度設(shè)置的裝置。將其自由放置于填料層上部，靠其自身的重量壓緊填料。常用的填料壓緊板有柵條式和網(wǎng)板式填料壓板，均可制成整體式或分塊結(jié)構(gòu)，視塔徑大小及塔體結(jié)構(gòu)而定。它的作用是防止高氣速、高壓降或塔的操作出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，填料向上移動(dòng)而造成填料層出現(xiàn)空隙，從而影響塔的傳質(zhì)效率。 BCCHEM 填料塔工作原理 操作時(shí)， 液體自塔上部進(jìn)入 ，并通過(guò)液體分布器均勻噴灑于塔截面上，并在填料表面呈膜狀流下；氣體自塔下部進(jìn)入 ，通過(guò)填料層中的空隙由塔頂排出。 塔設(shè)備工作原理 — 鏈接 7 3 填 料 塔 BCCHEM 3 填 料 塔 板式塔與填料塔的比較 對(duì)許多逆流接觸的過(guò)程，填料塔和板式塔都可以使用。 ⑴ 填料塔操作范圍較小，特別是對(duì)于液體負(fù)荷的變化更為敏感； ⑵ 填料塔不宜于處理易聚合或含有固體懸浮物的物料； ⑶ 當(dāng)氣液接觸過(guò)程中需要冷卻以移出反應(yīng)熱或溶解熱時(shí)，不適宜用填料塔。 BCCHEM 4 精 餾 塔 BCCHEM 液體混合物的蒸餾操作，是提純物質(zhì)和分離混合物的一種方法，它廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中。外界壓強(qiáng)越高，液體的沸點(diǎn)就越高；外界的壓強(qiáng)越低，液體的沸點(diǎn)也越低。繼續(xù)加熱，直至全部氣化并將這種氣體混合物在一定壓力下，冷卻至剛剛出現(xiàn)第一滴液珠所保持平衡時(shí)的溫度，稱為露點(diǎn)溫度（簡(jiǎn)稱露點(diǎn)）。 精餾的操作過(guò)程中，是在逆流作用的塔式設(shè)備中進(jìn)行的。由于氣液兩相在塔中不斷地相互接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的交換，使兩相在熱交換過(guò)程中，易揮發(fā)組分不斷地從液相中向氣相中擴(kuò)散，氣相中易揮發(fā)組分增濃；液相中易揮發(fā)組分逐漸減少，難揮發(fā)組分逐漸增濃；兩相處于不平衡情況下，則存在推動(dòng)力，產(chǎn)生質(zhì)的傳遞，直至兩相達(dá)到平衡時(shí)，這種傳質(zhì)過(guò)程停止。 板式精餾塔正常狀態(tài)動(dòng)態(tài)演示 12板式精餾塔動(dòng)態(tài)演示正常狀態(tài) 4 精 餾 塔 BCCHEM 4 精 餾 塔 液泛 塔正常工作時(shí) ,降液管中的液面必須有足夠的高度 ,以克服兩板間的壓降而流動(dòng)。 （ 1）控制氣液速度于液泛速度之下； 后果：出現(xiàn)淹塔現(xiàn)象。 為保證傳質(zhì)達(dá)到一定效果，將液沫夾帶量控制在 (液 )/kg(氣 )以下。 采取措施： （ 1）控制氣速； （ 2）增大板間距； BCCHEM 漏液 指當(dāng)上升氣體流速減小，氣體通過(guò)升氣孔道的動(dòng)壓不足以阻止板上液體經(jīng)孔道流下，便會(huì)出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。 后果：塔板效率下降，嚴(yán)重時(shí)塔無(wú)法正常工作。 漏液氣速 操作氣速 液泛速度 4 精 餾 塔 BCCHEM 塔的操作彈性 塔的操作彈性是指最大允許負(fù)荷（負(fù)荷上限）至最小允許負(fù)荷（負(fù)荷下限）的范圍。 一般，浮閥塔操作彈性較大，可達(dá) 9左右；泡罩塔約為 5；篩板塔較小；填料塔最小。 如果由塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品，則塔釜排出難揮發(fā)物中，易揮發(fā)組分減少，可減少工藝損失；如果塔釜排出物為產(chǎn)品，則可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，但塔頂排出的易揮發(fā)組分中夾帶的難揮發(fā)組分增多，從而增大工藝損失。 在平穩(wěn)操作過(guò)程中，釜溫突然升高，來(lái)不及調(diào)節(jié)相應(yīng)的壓力和塔釜溫度時(shí)，必然導(dǎo)致塔釜液被蒸空，壓力升高。 4 精 餾 塔 BCCHEM 操作壓力 在一定操作溫度的情況下，提高操作壓力，可以相應(yīng)地提高塔的生產(chǎn)能力。如果從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品，則可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和易揮發(fā)組分的濃度。 如果是冷液進(jìn)料，且進(jìn)料溫度低于加料板上的溫度，那么加入的物料全部進(jìn)入提餾段，使提餾塔負(fù)荷增加，塔釜消耗蒸汽量增加，塔頂難揮發(fā)組分降低。 4 精 餾 塔 BCCHEM 如果是飽和蒸氣進(jìn)料，則進(jìn)料溫度高于加料板上的溫度，所進(jìn)物料全部進(jìn)入精餾段，精餾段的負(fù)荷增加，會(huì)使塔頂產(chǎn)品質(zhì)量降低，甚至不合格。 加料量 在允許負(fù)荷范圍內(nèi)，提高加料量，對(duì)提高產(chǎn)品的產(chǎn)量有益。由于負(fù)荷減低，蒸汽速度減小，塔板容易漏液，精餾效率降低。 一般，提高回流比，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)塔頂采出量變大，回流比減小時(shí)，塔內(nèi)氣液接觸不好使平衡受到