板式塔的分类及应用

泡罩塔板
板式塔的结构板式塔结构特点
板式塔是逐级接触，混合物浓度发生
阶跃式变化，而填料塔则不同，气、
液两相是微分接触，气、液的组成则
发生连续变化。

板式塔结构如图所
示。

塔体为一圆式筒体，塔体内装有
多层塔板。

塔板设有气、液相通道，
如筛孔及降液管、底隙、溢流堰等。

气、液相流程
再沸器加热釜液产生气相在塔内逐
级上升，上升到塔顶由塔顶冷凝器冷
凝，部分凝液返回塔顶作回流液。

液
体在逐级下降中与上升气相进行接
触传质。

具体接触过程如图所示。

液
体横向流过塔板，经溢流堰溢流进入
降液管，液体在降液管内释放夹带的。

《化工原理》电子教案板式塔及其工艺设计计算教案章节：一、板式塔的概述教学目标：1. 理解板式塔的定义及其在化工过程中的作用。

2. 掌握板式塔的分类和基本结构。

教学内容：1. 板式塔的定义及作用2. 板式塔的分类a) 固定床板式塔b) 流动床板式塔c) 喷射塔3. 板式塔的基本结构a) 塔体b) 塔板c) 塔内件教学方法：1. 采用讲授法，介绍板式塔的基本概念、分类和结构。

2. 利用图片和示意图，展示板式塔的内部结构和工作原理。

3. 通过案例分析，使学生了解板式塔在化工过程中的应用。

教学评估：1. 课堂问答，检查学生对板式塔概念的理解。

2. 绘制板式塔的结构示意图，检查学生对板式塔结构的掌握。

教案章节：二、板式塔的工艺设计计算教学目标：1. 掌握板式塔的工艺设计计算方法。

2. 能够根据实际情况选择合适的板式塔。

教学内容：1. 板式塔的工艺设计计算方法a) 计算塔内件尺寸b) 计算塔内流体流动参数c) 计算塔的传质效率2. 板式塔的选择依据a) 塔内压力降b) 塔内液气比c) 塔的分离效果教学方法：1. 讲解板式塔工艺设计计算的基本方法。

2. 利用实例，演示板式塔工艺设计计算的步骤。

3. 分析不同板式塔的优缺点，引导学生根据实际情况选择合适的塔型。

教学评估：1. 课堂问答，检查学生对板式塔工艺设计计算方法的理解。

2. 设计实际案例，让学生运用板式塔工艺设计计算方法进行计算。

教案章节：三、固定床板式塔的设计计算教学目标：1. 掌握固定床板式塔的设计计算方法。

2. 能够进行固定床板式塔的工艺设计。

教学内容：1. 固定床板式塔的设计计算方法a) 计算塔内件尺寸b) 计算塔内流体流动参数c) 计算塔的传质效率2. 固定床板式塔的工艺设计a) 确定塔板类型b) 计算塔板间距c) 计算塔内压力降教学方法：1. 讲解固定床板式塔的设计计算方法。

2. 利用实例，演示固定床板式塔的设计计算步骤。

3. 分析不同塔板类型的优缺点，引导学生选择合适的塔板类型。

无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏，虽然可以起到一定的分离作用，但是并不能将混合物分离为具有一定量的高纯度产品。

在石油化工生产中常常要求获得纯度很高的产品，通过精馏过程可以获得这种高纯度的产品。

精馏过程所用的设备称为精馏塔，大体上可以分为两大类：①板式塔，气液两相总体上作多次逆流接触，每层板上气液两相一般作交叉流。

②填料塔，气液两相作连续逆流接触。

一般的精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐，以及再沸器等设备组成。

进料从精馏塔中某段塔板上进人塔内，这块塔板称为进料板。

进料板将精馏塔分为上下两段，进料板以上部分称为精馏段，进料板以下部分称为提馏段。

塔板的分类板式塔是一种应用极为广泛的气液传质设备，它由一个通常呈圆柱形的壳体及其中按一定间距水平设置的若干塔板所组成。

板式塔正常工作时，液体在重力作用下自上而下通过各层塔板后由塔底排出；气体在压差推动下，经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出，在每块塔板上皆储有一定的液体，气体穿过板上液层时，两相接触进行传质。

板式塔种类繁多，通常可分类如下：按塔板结构分，有泡罩板、筛板、浮阀板、网孔板、舌形板等等。

历史上应用最早的有泡罩塔及筛板塔，20世纪50年代前后，开发了浮阀塔板。

现应用最广的是筛饭和浮阀塔板，其他不同型式的塔板也有应用。

一些新型塔板或传统塔板的改进型也在陆续开发和研究中。

按气液两相的流动方式分，有错流式塔板和逆流式塔板，或称有降液管塔板和无降液管塔板。

有降液管塔板应用极广，它们具有较高的传质效率和较宽的操作范围；无降液管的逆流式塔板也常称为穿流式塔板，气液两相均由塔板上的孔道通过。

塔板结构简单，整个塔板面积利用较充分。

常用的有穿流式筛板、穿流式栅板、穿流式波纹板等。

按液体流动型式分，有单流形、双流形、U形流形及其他流形(如四流形、阶梯形、环流形等)。

单流形塔板应用最为广泛，它结构简单，液流行程长，有利于提高塔板效率。

但当塔径或液量过大时，塔板上液面梯度会较大，导致气液分布不均，或造成降液管过载，影响塔板效率和正常操作。

板式塔知识点总结一、板式塔的定义板式塔是一种结构设计较为简单、造型独特的建筑物，通常用于提供通讯、电视信号传输或风力发电等用途。

它由一系列横向和纵向的钢板构成，通过捆绑或焊接在一起形成一个整体。

二、板式塔的结构1. 基础结构：板式塔的基础结构通常是混凝土浇筑的抗震支撑基座，用于支撑塔体，使其稳定立于地面。

2. 主体结构：板式塔的主体结构通常是由角钢、横向钢板和纵向钢板构成的，通过螺栓、焊接或捆绑在一起形成一个稳定的整体。

3. 附件结构：板式塔的附件结构包括横梁、支撑杆、拉索等，用于增强塔体的稳定性和承载能力。

三、板式塔的分类1. 通讯塔：通讯塔通常用于支撑通讯天线、微波天线等设备，为无线通讯提供信号传输服务。

2. 电视塔：电视塔用于支撑电视信号发射天线，为广播电视信号的传输提供服务。

3. 风力发电塔：风力发电塔用于支撑风力发电机组，将风能转化为电能。

4. 观光塔：观光塔通常建造在风景名胜区，供游客观光娱乐之用。

四、板式塔的优点1. 结构简单：板式塔采用钢板构成，结构简单，安装方便快捷。

2. 空间利用率高：板式塔的结构设计紧凑，能够在较小的基地面积上提供较大的通讯或发电服务范围。

3. 耐风抗震性能优异：板式塔能够在恶劣天气条件下保持稳定，具有良好的抗风抗震性能。

4. 维护成本低：板式塔不需要经常性的维护，使用寿命长，维护成本低。

5. 美学性好：板式塔的造型独特，可以成为城市的地标建筑，具有一定的美学价值。

五、板式塔的应用领域1. 通讯行业：板式塔被广泛应用于通讯行业，用于支撑通讯天线、微波天线等设备，提供信号传输服务。

2. 电力行业：板式塔作为高压输电线路的一种支撑结构，被广泛应用于电力行业，用于支撑输电线路。

3. 新能源领域：板式塔被用于支撑风力发电机组，将风能转化为电能。

4. 观光旅游业：板式塔可以建造在风景名胜区，成为一种观光旅游设施。

六、板式塔的设计与施工1. 设计：板式塔的设计首先要考虑塔体的高度、承载能力、抗风抗震性能等因素，然后进行结构设计和材料选型。

塔器及塔内件介绍一、塔器1.塔器：是进行气相和液相或液相和液相间物质传递的设备。

2.塔器的分类：按结构分板式塔和填料塔两大类。

3.板式塔：内设有一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相接触进行物质传递。

可根据气液操作状态分为鼓泡式塔板，如浮阀、泡帽、筛板等塔板和喷射式，如网孔、舌形等塔板。

又可以根据有无降液管分为溢流式塔板（泡帽等）和穿流式（穿流式栅板和穿流式筛板等）。

4.填料塔：内装有一定高度的填料，液体沿填料自上向下流动，气体由下向上同液膜逆流接触，进行物质传递。

常应用于蒸馏、吸水、萃取等操作中。

根据结构特点分为乱堆填料（阶梯环、鲍尔环等颗粒填料）和规则填料（网波纹填料和波板纹填料）5.填料塔的结构特点填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。

填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。

填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。

液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。

气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。

填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。

当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。

壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。

因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。

液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。

填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。

填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。

板式塔一、板式塔的概念、用途、示意图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。

用途：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.操作时（以气液系统为例），液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。

每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。

板式塔结构示意图如右图：塔板又称塔盘，是板式塔中气液两相接触传质的部位,塔板决定了塔的操作性能，一般由以下三个部分组成：1 气体通道为保证气液两相充分接触2 溢流堰为保证气液两相在塔板上形成足够的相际传质表面3 降液管使液体有足够的停留时间二、各类型塔板的结构及其特点：按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。

错流塔板为塔内气、液两相成错流流动,即液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。

逆流塔板亦称穿流板,板上不设降液管，气、液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。

这种塔板结构虽简单，板面利用率也高，但需要较高的气速才能维持板上液层,操作范围较小,分离效率也低，工业上应用较少.常见塔板泡罩塔板 Bubble-cap tray泡罩塔塔板上的主要部件是泡罩。

罩内覆盖着一段很短的升气管，升气管的上口高于罩下沿的小孔或齿缝。

塔下方的气体经升气管进入罩内之后，折向下到达罩与管之间的环形空隙,然后从罩下沿的小孔或齿 缝分散气泡而进入板上的液层。

优点：弹性大、操作稳定可靠。

缺点:结构复杂,成本高，压降大.对于大直径塔，塔板液面落差大,导致塔板操作不均匀。

现状：近二、三十年来已趋于淘汰三、板式塔的工艺设计筛板塔化工设计计算 （1）塔的有效高度 Z已知：实际塔板数 N P ； 塔板间距 H T ；有效塔高：塔体高度=有效高+顶部+底部+其他塔板间距和塔径的经验关系：（2）塔径确定原则: 防止过量液沫夹带液泛 步骤： 先确定液泛气速 uf (m/s ）； 然后选设计气速 u ； 最后计算塔径 D.① 液泛气速pT N H Z ⋅=VVLf C u ρρρ-=2.02020⎪⎭⎫⎝⎛=σC CC ：气体负荷因子,与 HT 、 液体表面张力和两相接触状况有关. 两相流动参数 FLV ：② 选取设计气速 u 选取泛点率： u / u f一般液体， 0.6 ～0。

一、塔器的分类及用途1.塔设备的作用：2.塔器的分类:①按操作压力分②按单元操作分③按内件结构分：填料塔和板式塔3.填料塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台⑥填料⑦除沫器，等等4.板式塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台⑥塔盘等。

5.填料塔使用场合：①分离程度要求高的情况②具有腐蚀性的物料的情况③容易发泡的物料的情况6.板式塔使用场合：①液相负荷较小时②含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料等。

二、填料塔1.填料塔的特点：2.填料分类：散装填料和规整填料散装填料的分类：（1）环形填料（2）开孔环形填料（3）鞍形填料（4）金属环矩鞍填料规整填料分类：（1）丝网波纹填料（2）板波纹填料填料的选用：3.液体的分布器分类：（1）管式液体分布器：重力型和压力型（2）槽式液体分布器（3）喷洒式液体分布器（4）盘式液体分布器4. 液体的分布器作用：5. 了解填料支撑的种类，结构三、板式塔的种类1、泡罩塔的结构优点：缺点：2、浮阀塔的结构优点：缺点：3、筛板塔的结构优点：缺点：4、无降液管塔5、导向筛板塔6、斜喷型塔四、板式塔的塔盘1、板式塔的塔盘分类：溢流型和穿流型2、板式塔的塔盘结构分类：①整块式塔盘：定距管式塔盘和重叠式塔盘②分块式塔盘3、塔盘支撑结构种类，结构五、塔设备的附件1、除沫器的作用：2、常用的除沫装置：丝网除沫器、折流板式除沫器、旋流板除沫器3、吊柱的结构: 六、塔设备的计算塔设备的各种载荷，计算中需要知道设计哪些载荷塔设备标准的适用范围，什么样的设备，才算是塔设备设计压力，设计温度如何考虑材料的选择，负偏差，腐蚀裕量，最小厚度1.了解塔设备的受力模型，塔设备受力模型的理论基础地震受力模型地震水平力如何计算，地震垂直力如何计算；什么情况下考虑地震垂直作用力地震弯矩如何计算多质点的地震弯矩是如何叠加的风载受力模型风作用力的计算风弯矩的计算地震作用和风载作用是如何叠加的2.塔设备强度计算包括哪些步骤3.塔的固有周期，振型的概念是什么，又是如何参与到塔设备计算中的七、塔设备零部件1.裙座1.1裙座材料的选择，地脚螺栓的选择，许用应力的确定1.2裙座的类型，每种类型适用场合，每种结构有何要求1.3裙座与塔壳的连接形式，焊缝有和要求1.4排气孔，排气管和隔火圈的规格数量的确定1.5裙座上面引出管的结构如何设计1.6检查孔规格，数量的确定1.7地脚螺栓座的结构有哪些，每种结构尺寸如何确定的2.塔壳通常包括的元件有哪些，塔壳结构有哪些3.静电接地板如何设置4.地脚螺栓模板的用途，结构如何考虑5.设置吊柱的目的（分段塔可不设置吊柱），结构尺寸的确定6.塔设备吊耳如何选择，如何计算八、设备法兰（专题讨论）1）设备法兰的类型，以及各种类型的优缺点，各适用什么场合2）设备法兰的标准号，在选用标准设备法兰需要注意什么3）非标设备法兰如何计算，结构尺寸如何确定，怎样才算是最优设计4）设备法兰材料有哪些，如何选择5）设备法兰的制造，法兰的制造技术要求有哪些九、螺栓和螺母，1）螺栓材料选择，标准的选择，载荷计算2）螺栓长度计算十、垫片1）常用法兰垫片种类及其适用范围2）垫片的特征参数“m”，"y”表达什么意义，与法兰计算有何关系十一、管法兰（专题讨论）1）管法兰有哪些标准，标准之间有哪些差异，如何选用适合的标准，选标准法兰需要注意哪些事项2）非标管法兰如何设计3）法兰盖上面如何考虑开孔削弱4）管法兰的螺栓螺母如何选材料，如何确定长度十二、开孔和开孔补强1）补强结构（补强圈补强、厚壁接管补强和整体锻件补强）2）分别介绍每种补强结构的优点、缺点和适用场合等3）开孔补强的计算方法有哪些4）凸形封头上面的开孔补强需要注意哪些5）开孔与焊接缝距离有哪些要求，如果不满足需要如何处理6）开孔补强计算时，计算壳体有效厚度时，为何焊缝系数取1塔设备人孔和手孔的分布：十三、材料方面1）是否需要按照容规进行复检2）材料是否需要进行UT%, II级合格3）是否需要冲击试验4）什么晶间腐蚀，如何防止5）什么是间隙腐蚀，如何防止6）什么是应力腐蚀，如何防止7）什么是点腐蚀，如何防止十四、制造方面1）是否需要制备焊接试板2）是否需要热处理3）角焊缝是否需要打磨光滑4）是否需要冲击试验十五、检验方面要求1）A/B类焊缝如何检查2）C/D类焊缝如何检查3）水压试验如何进行，怎样才算合格4）气压试验如何进行，怎样才算合格5）什么情况下需要做气密试验美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。