【正文】 動。氣流對液流的阻滯，使板上保持一定的厚度的液層，讓氣體鼓泡通過。板上的泡沫層高度比較小，因此壓力降比較小，板效率比泡罩板的低一些。塔板間沒有降液管，氣、液兩相同時(shí)由塔板上的孔道或縫隙逆向穿流而過，板上液層高度靠氣體速度維持。 優(yōu)點(diǎn) ：塔板結(jié)構(gòu)簡單，板上無液面差，板面充分利用，生產(chǎn)能力較大 缺點(diǎn) ：板效率及操作彈性不及溢流塔板 一、塔板類型 板式塔的比較 板式塔的比較 塔盤的結(jié)構(gòu)影響到氣、液兩相的液體力學(xué)和傳質(zhì)的性能。綜上所述，塔盤可歸納為三大類： （ 1） 鼓泡型塔盤 （包括泡罩、浮閥、篩板等）。氣、液兩相接觸是靠氣體鼓泡進(jìn)入液層，產(chǎn)生鼓泡、泡沫和霧滴區(qū)域，并主要在泡沫和霧滴區(qū)中完成傳質(zhì)。由于氣、液接觸時(shí)間長，因此分離效率高。但因氣、液錯(cuò)流，液面降落大，氣流分布不勻。 （ 2） 噴射型塔盤 （包括舌型、浮舌等）。氣、液兩相接觸靠氣相近乎水平的噴射作用使液相分散成液滴或流束，達(dá)到密切接觸，進(jìn)行傳質(zhì)。因氣、液接觸時(shí)間短，故效率不高，但由于氣、液并流，靠氣流推動液體，因而處理量大，生產(chǎn)能力高，且塔盤上液層薄，液面降落小，壓降也小。 （ 3） 無溢流裝置塔盤 （包括穿流篩板、穿流柵板等）。由于沒有溢流裝置，塔盤板利用率高，處理量大。氣、液兩相逆流流動，不存在液面落差等問題，板效率也較高，但因兩相逆流，工作不穩(wěn)定，彈性小。 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 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）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，減小傳質(zhì)阻力； （ 2）在塔內(nèi)應(yīng)盡量使氣液兩相逆流流動，以提供最大的傳質(zhì)推動力。 當(dāng)氣液兩相進(jìn)、出塔設(shè)備的濃度一定時(shí)，兩相逆流接觸時(shí)的平均傳質(zhì)推動力最大。在板式塔內(nèi)，各塊塔板正是按兩相逆流的原則組合起來的。 但是，在每塊塔板上，由于氣液兩相的劇烈攪動，是不可能達(dá)到充分的逆流流動的。為獲得盡可能大的傳質(zhì)推動力，目前在塔板設(shè)計(jì)中只能采用 錯(cuò)流流動 的方式，即 液體橫向流過塔板 ，而 氣體垂直穿過液層 。 由此可見，除保證氣液兩相在塔板上有充分的接觸之外，板式塔的設(shè)計(jì)意圖是，在塔內(nèi)造成一個(gè)對傳質(zhì)過程最有利的理想流動條件，即在 總體上使兩相呈逆流流動，而在每一塊塔板上兩相呈均勻的錯(cuò)流接觸。 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 塔板上 氣液兩相接觸狀況 塔板上氣液兩相的接觸狀態(tài)是決定板上兩相流流體力學(xué)及傳質(zhì)和傳熱規(guī)律的重要因素。如圖所示，當(dāng)液體流量一定時(shí)，隨著氣速的增加，可以出現(xiàn)四種不同的接觸狀態(tài)。 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 狀態(tài) 當(dāng)氣速較低時(shí)，氣體以鼓泡形式通過液層。由于氣泡的數(shù)量不多，形成的氣液混合物基本上以液體為主，氣液兩相接觸的表面積不大，傳質(zhì)效率很低。 狀態(tài) 隨著氣速的增加，氣泡的數(shù)量不斷增加。當(dāng)氣泡的形成速度大于氣泡的浮升速度時(shí)，氣泡在液層中累積。氣泡之間相互碰撞，形成各種多面體的大氣泡，板上為以氣體為主的氣液混合物。由于氣泡不易破裂，表面得不到更新，所以此種狀態(tài)不利于傳熱和傳質(zhì)。 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 狀態(tài) 當(dāng)氣速繼續(xù)增加，氣泡數(shù)量急劇增加，氣泡不斷發(fā)生碰撞和破裂，此時(shí)板上液體大部分以液膜的形式存在于氣泡之間，形成一些直徑較小，擾動十分劇烈的動態(tài)泡沫，在板上只能看到較薄的一層液體。由于泡沫接觸狀態(tài)的表面積大，并不斷更新，為兩相傳熱與傳質(zhì)提供了良好的條件，是一種較好的接觸狀態(tài)。 狀態(tài) 當(dāng)氣速繼續(xù)增加，由于氣體動能很大，把板上的液體向上噴成大小不等的液滴，直徑較大的液滴受重力作用又落回到板上，直徑較小的液滴被氣體帶走，形成液沫夾帶。此時(shí)塔板上的氣體為連續(xù)相，液體為分散相，兩相傳質(zhì)的面積是液滴的外表面。由于液滴回到塔板上又被分散，這種液滴的反復(fù)形成和聚集，使傳質(zhì)面積大大增加，而且表面不斷更新，有利于傳質(zhì)與傳熱進(jìn)行，也是一種較好的接觸狀態(tài)。 如上所述，泡沫接觸狀態(tài)和噴射狀態(tài)均是優(yōu)良的塔板接觸狀態(tài)。因噴射接觸狀態(tài)的氣速高于泡沫接觸狀態(tài)，故噴射接觸狀態(tài)有較大的生產(chǎn)能力，但噴射狀態(tài)液沫夾帶較多，若控制不好，會破壞傳質(zhì)過程，所以多數(shù)塔均控制在 泡沫接觸 狀態(tài)下 工作 。 浮閥塔板的板面結(jié)構(gòu)： ? 鼓泡區(qū)（有效區(qū)、開孔區(qū)） ? 降液管區(qū) ? 受液盤區(qū) ? 液體安定區(qū) ? 邊緣區(qū) ? 溢流堰 塔身 溢流堰板 降液管 塔板 受液盤 安定區(qū) 降液管區(qū) 受液盤區(qū) 鼓 泡 區(qū) 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 1浮閥塔板上的氣、液流程 液體從上一塔板的降液管流入板面上的受液盤區(qū)，經(jīng)進(jìn)口安定區(qū)進(jìn)入鼓泡區(qū)與浮閥吹出的氣體進(jìn)行質(zhì)、熱交換后，再由溢流堰溢出進(jìn)入降液管流入下一塔板 。 1浮閥塔板上的氣、液流程 來自下一塔板的氣體經(jīng)鼓泡區(qū)的閥孔分散成小股氣流，并由各閥片邊緣與塔板間形成的通道以水平方向進(jìn)入液層。 由于閥片具有斜邊，氣體沿斜邊流動具有向下的慣性，因此只有進(jìn)入液層一定距離待慣性消失后氣體才會折轉(zhuǎn)上升。 氣體在板面上與液體相互混合接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，而后逸出液面上升到上一層塔板。塔板上氣液主體流向?yàn)殄e(cuò)流流動。 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 氣體通過浮閥塔板的壓降 氣體進(jìn)、出一塊塔板（包括液層）的壓強(qiáng)降即為氣體通過該塔板的阻力損失（左側(cè)壓差計(jì)所測的 hf 值）。 hf 是以液柱高度表示的塔板的壓強(qiáng)降或阻力損失，因此 式中 ， ?L 為塔內(nèi)液體的密度 ， kg/m3。 板壓降 hf 可視為由氣體通過干板的阻力損失 hd 和氣體穿過板上液層的阻力損失 hl 兩部分組成 ， 即 fLp ghp ???ldf hhh ??有效長度 泡沫 hl hf how H T h 0 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 干板阻力損失 hd 浮閥塔板的干板阻力損失壓降隨空塔氣速 u 的提高而增大 。 區(qū)域 Ⅰ ： 全部浮閥處于靜止?fàn)顟B(tài) ， 氣體由閥片與塔板之間由定距片隔開的縫隙通過 。 縫隙處的氣速與壓降隨氣體流量的增大而上升 。 區(qū)域 Ⅱ ： 氣速增至 A點(diǎn) ， 閥片開始升起 。 浮閥開啟的個(gè)數(shù)及開啟度隨氣體流量不斷增加 ， 直至所有浮閥全開 (B點(diǎn) )， 氣體通過閥孔的氣速變化很小 ， 故壓降上升緩慢 。 區(qū)域 Ⅲ ： 氣體通過浮閥的流通面積固定不變 ， 閥孔氣速隨氣體流量增加而增加 ， 且壓降以閥孔氣速的平方快速增加 。 臨界孔速 uoc： 所有浮閥恰好全開時(shí) (B點(diǎn) ) 的閥孔氣速 。 A B I II III uoc 氣速 u 干板壓降 ?p d 液層阻力 hl 氣體通過液層的阻力損失 hl 由以下三個(gè)方面構(gòu)成： (1) 克服板上充氣液層的靜壓； (2) 氣體在液相分散形成氣液界面的能量消耗； (3) 通過液層的摩擦阻力損失 。 其中 (1)項(xiàng)遠(yuǎn)大于后兩項(xiàng)之和 。 如果忽略充氣液層中所含氣體造成的靜壓 ， 則可由清液層高度代表 hl。 可用下式計(jì)算 式中： ? —— 充氣系數(shù) ， 反映液層充氣的程度 ， 無因次 。 水 ? =；油 ? =~；碳?xì)浠衔? ? =~。 hw 和 how —— 分別為堰高和堰上液流高度 ， m。 hf 總是隨氣速的增加而增加 ， 但不同氣速下 ， 干板阻力和液層阻力所占的比例有所不同 。 氣速較低時(shí) ， 液層阻力為主；氣速高時(shí) ， 干板阻力所占比例增大 。 ? ?owwl hhh ?? ? 塔板上的不正常操作現(xiàn)象 漏液 ：部分液體不是橫向流過塔板后經(jīng)降液管流下 ， 而是從閥孔直接漏下 。 原因：氣速較小時(shí) ， 氣體通過閥孔的速度壓頭小 ， 不足以抵消塔板上液層的重力；氣體在塔板上的不均勻分布也是造成漏液的重要原因 。 后果：嚴(yán)重的漏液使塔板上不能形成液層 ， 氣液無法進(jìn)行傳熱 、 傳質(zhì) ，塔板將失去其基本功能 。 若設(shè)計(jì)不當(dāng)或操作時(shí)參數(shù)失調(diào) ， 輕則會引起板效率大降低 ， 重則會出現(xiàn)一些不正常現(xiàn)象使塔無法工作 。 漏液（ Weeping） 氣體分布均勻與否 ， 取決于板上各處阻力均等否 。 氣體穿過塔板的阻力由干板阻力和液層阻力兩部分組成 。 當(dāng)板上結(jié)構(gòu)均勻 、 各處干板阻力相等時(shí) ， 板上液層阻力即液層厚度的均勻程度將直接影響氣體的分布 。 二、 塔板上氣液流動和接觸狀況 漏液（ Weeping） 板上液層厚度不均勻： 液層波動 和 液面落差 。 液層波動：波峰處液層厚 ， 閥孔氣量小 、 易漏液 。 由此引起的漏液是隨機(jī)的 。 可在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)增大干板阻力 。 液面落差：塔板入口側(cè)的液層厚于塔板出口側(cè) ， 使氣流偏向出口側(cè) ， 入口側(cè)的閥孔則因氣量小而發(fā)生漏液 。 塔板上設(shè)入口安定區(qū)可緩解此現(xiàn)象 。 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(shí)可減少液面落差 。 二、