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板式塔的类型介绍以及结构特点

发布时间:2016-09-01

点击量:2023 次




板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备,由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。
板式塔广泛应用于精馏和吸收,有些类型(如筛板塔)也用于萃取,还可作为反应器用于气液相反应过程。


气液传质发生在板式塔板上液层空间,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化,在正常操作下,液相为连续相,气相为分散相。



板式塔在每块塔板上气液两相必须保持密切而充分的接触,为传质过程提供足够大而且不断更新的相际接触表面,以减小传质阻力; 在塔内应尽量使气液两相呈逆流流动,以提供较大的传质推动力。


因其结构特点,使得板式塔具有生产能力大,塔板效率稳定,操作弹性大,造价低,检修、清洗方便等特点。
塔板类型

塔板分为
①有降液管式塔板(也称溢流式塔板或错流式塔板):气液两相呈错流方式接触,其塔板效率高,具有较大的操作弹性,应用广泛。
②无降液管式塔板(也称穿流式塔板或逆流式塔板):气液两相呈逆流接触,其板面利用率高,生产能力大,结构简单,但效率较低,操作弹性小,应用较少。

一、泡罩板



泡罩塔板是工业上应用最早的塔板,它主要由升气管和泡罩构成


泡罩安装在升气管的顶部,分圆形和条形两种。
泡罩有Φ80、Φ100、Φ150mm三种尺寸,可根据塔径的大小选择。
泡罩的下部周边开有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上为正三角形排列。


泡罩塔具有下列优缺点

优点:塔板操作弹性大,塔效率也比较高,不易发生漏液,塔板不易堵。

缺点:结构复杂,制造成本高,塔板阻力大但生产能力不大。

二、筛板

筛孔塔板简称筛板。


塔板上开有许多均匀的小孔,一般分为小孔径3——8mm和大孔径10——25mm。筛孔在塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液层。

操作时,气体经筛孔分散成小股气流,鼓泡通过液层,气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条件下,通过筛孔上升的气流,应能阻止液体经筛孔向下泄漏。


优点:结构简单、造价低、塔板阻力小

缺点:操作弹性小,筛孔小时容易堵塞。

筛板塔的设计和操作精度要求较高,过去工业上应用较为谨慎。近年来,由于设计和控制水平的不断提高,可使筛板塔的操作非常精确,故目前,成为广泛应用的一种塔型。

三、浮阀板

浮阀塔是开发的一种新塔型,其特点是在每个筛孔处安装一个可上下移动的阀片。


当筛孔气速高时,阀片被顶起上升,空速低时,阀片因自身重而下降。阀片升降位 置随气流量大小自动调节,从而使进入液层的气速基本稳定。又因气体在阀片下侧水平方向进入液层,既减少液沫夹带量,又延长气液接触时间。

浮阀塔塔中有方形浮阀、圆形浮阀、条形浮阀、V-4浮阀以及F1浮阀等几种类型。


优点:浮阀根据气体流量,自动调节开度,提高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降,同时具有较高塔板效率,在生产中得到广泛的应用。

缺点:浮阀易脱落或损坏,不宜处理粘度大系统。

四、喷射型板

泡罩塔、筛孔塔以及浮阀塔中,气体是以鼓泡或泡沫状态和液体接触,当气体垂直向上穿过液层时,使分散形成的液滴或泡沫具有一定向上的初速度。

若气速过高,会造成较为严重的液沫夹带,使塔板效率下降,因而生产能力受到一定的限制。

为克服这一缺点,近年来开发出喷射型塔板,大致有以下几种类型。

(1)舌型板


在塔板上冲出许多舌孔,方向朝塔板液体流出口一侧张开。

舌片与板面成一定的角度,有18°、20°、25°三种(一般为20°),舌片尺寸有50×50mm和25×25mm两种。

舌孔按正三角形排列,塔板的液体流出口一侧不设溢流堰,只保留降液管,降液管截面积要比一般塔板设计得大些。

(2)浮舌板


与舌型塔板相比,浮舌塔板的结构特点是其舌片可上下浮动。因此,浮舌塔板兼有浮阀塔板和固定舌型塔板的特点,具有处理能力大、压降低、操作弹性大等优点。

(3)斜孔板


在板上开有斜孔,孔口向上与板面成一定角度。斜孔的开口方向与液流方向垂直,同一排孔的孔口方向一致,相邻两排开孔方向相反,使相邻两排孔的气体向相反的方向喷出。

各类塔板的优点及适用类型


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