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塔盘结构形式的选择1．塔盘的形式(1)板式塔塔盘可分为溢流式和穿流式两类。
因为溢流式塔盘有降液管，塔盘上的液层高度可通过溢流堰高度来控制，因此溢流式塔盘操作弹性大，且可保证一定的效率，而穿流式塔盘的操作弹性小，效率较差，因此使用溢流式塔盘。
图3.1板式塔盘（2）塔盘结构分为整块式与分块式塔盘一般塔径在800mm～900mm以下时，为了便于安装与检修，建议采用整块式塔盘；当塔径在800mm～900mm以上时，人可以在塔内进行装拆，可采用分块式塔盘。
分块式塔盘是把若干块塔盘板通过紧固件连接在一起，组成一个完整的塔板。
而本设计塔径为1800/1400mm，因而本塔全采用分块式塔盘。
2．液体在塔板上的流型当液体在塔板上流动时，除要克服与上升气流接触而产生的阻力外还要克服流经塔板上的构件而产生的阻力。
经过的距离越长，阻力也越大。
因而在塔板上形成液面落差，使上升的气流不能均匀分布，导致塔板效率降低。
因此，正确选择液体在塔板上的流型予以重视，特别是在液量与塔径很大的场合。
液体的流型主要有以下几种：（1）单流（或单溢流）型是最简单也是最常用的一种。
液体横流过整块塔板，行程长，塔板效率好。
但在液量与塔径过大时，液面落差大，塔板效率差。
（2）双流（或双溢流）型液量较大或塔径较大时采用。
因缩短了液流的行程，有利于减少液面落差，同时也降低溢流堰上液流强度与降液管负荷。
（3）U形流型液气比小时采用，其液流行程虽长，液面落差不会太大。
（4）其他流型液量与塔径都很大时，用四流型或阶梯型更为合适。
可减少液流行程，降低液面落差，但结构较为复杂。
液体的流型选用单溢流型。
单溢流分块式塔板如图3.2所示：图3.2单溢流塔板3．降液管与受液盘（1)降液管可分为圆形降液管和弓形降液管。
降液管是塔板间液体流动的通道，也是溢流液中夹带的气体得以分离的场所。
圆形降液管的流通面积小，没有足够的空间分离溢流液中的气泡，气相夹带严重，塔板效率较低。
由于泡沫分离不好，容易产生拦液，影响塔板的操作弹性，塔板面积的利用率也较低，因此除液体负荷很小的小塔以外，一般均推荐采用弓形降液管。
板式塔主要类型得结构与特点工业上常用得板式塔有：泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流栅孔板塔浮阀塔具有得优点：生产能力大，塔板效率高，操作弹性大，结构简单，安装方便。
二、板式塔得流体力学特性1、塔内气、液两相得流动A 使气液两相在塔板上进行充分接触以增强传质效果B 使气液两相在塔内保持逆流，并在塔板上使气液量相保持均匀得错流接触，以获得较大得传质推动力。
2、气泡夹带：液体在下降过程中，有一部分该层板上面得气体被带到下层板上去，这种现象称为气泡夹带。
3、液（雾）沫夹带：气体离开液层时带上一些小液滴，其中一部分可能随气流进入上一层塔板，这种现象称为液（雾）沫夹带。
4、液面落差液体从降液管流出得横跨塔板流动时，必须克服阻力，故进口一侧得液面将比出口这一侧得高。
此高度差称为液面落差。
液面落差过大，可使气体向上流动不均，板效率下降。
5、气体通过塔板得压力降压力降得影响：A 气体通过塔板得压力降直接影响到塔低得操作压力，故此压力降数据就是决定蒸馏塔塔底温度得主要依据。
B 压力降过大，会使塔得操作压力改变很大。
C 压力降过大，对塔内气液两相得正常流动有影响。
压力降：ΔPP =ΔPC+ΔPL+ΔPδ塔板本身得干板阻力ΔPC板上充气液层得静压力ΔPL液体得表面张力ΔPδ折合成塔内液体得液柱高度M，则ΔPP /ρLg=ΔPC/ρLg +ΔPL/ρLg +ΔPδ/ρLg即hp =hc+hL+hδ浮阀塔得压力降一般比泡罩塔板得小，比筛板塔得大。
在正常操作情况，塔板得压力降以290—490 N/m2、在减压塔中为了减少塔得真空度损失，一般约为98—245Pa 通常应在保证较高塔板效率得前提下，力求减少塔板压力降，以降低能耗及改善塔得操作性能。
6、液泛（淹塔）汽液量相中之一得流量增大到某一数值，上、下两层板间得压力降便会增大到使降液管内得液体不能畅顺地下流。
当降液管内得液体满到上一层塔板溢流堰顶之后，便漫但上层塔板上去，这种现象，称为液泛（淹塔）如气速过大，便有大量液滴从泡沫层中喷出，被气体带到上一层塔板，或有大量泡沫生成。
一、塔板结构（一）气液鼓泡区（二）溢流堰（三）降液管（四）塔板上的液体流动安排根据液体流量和塔径的大小，塔板上的液体流量安排有：单溢流、双溢流。
（1）单溢流：塔板上只有一个降液管，一般是弓形的，多用于小塔。
（2）双溢流：塔板上有两个溢流堰，上层塔板的液体分成两半，从左右两个降液管流到下层塔板，再分别流向中间的降液管，径中间的降液管流到下层塔板，再由中央向两侧流动。
特点：液体流径短，液面落差小，由于液气比较大的塔。
塔板结构复杂。
二、塔板上气液两相的流动现象汽液两相的接触状态、液面落差、漏液、液沫夹带、液泛（一）汽液两相的接触状态鼓泡接触状态：汽速低时。
接触面积为气泡的表面。
由于气泡少，接触面小，且气泡表面的湍动程度不强，所以传质阻力大。
泡沫接触状态：随着汽速的增加，气泡的数量不断增多，气泡相连，气泡间形成液膜。
在气泡不断相互碰撞、合并和破裂的过程中，液沫表面不断更新，形成一些直径较小、扰动剧烈的动态泡沫。
塔板上的液体大部分以泡沫之间的液膜形式存在。
特点：接触表面大，且表面不断更新。
有利于传热和传质。
喷射接触状态：汽速再进一步增大，气相以喷射状态穿过液层，将塔板上的液体破碎成许多大小不同的液滴，抛向上方空间。
大液滴落下，小液滴被气相夹带走，成为液沫夹带。
特点：液相为分散相，气体为连续相。
液滴的表面成为传质的表面，传质面积大。
液滴的多次形成与合并使液滴表面不断更新，这些有利于传质和传热。
关于泡沫状态和喷射状态下操作的几个问题：1.通常在泡沫状态、喷射状态或两者的过渡状态（混合泡沫状态）下操作，常压精馏塔多在混合泡沫状态下操作。
2.液体流量一定时，汽速小，泡沫状态；汽速大，喷射状态。
一定的汽速下，液流量大，泡沫状态；液流量小，喷射状态。
总之，L/V大，泡沫状态，L/V小，喷射状态。
3.易挥发组分和难挥发组分的表面张力σ难和σ易相对大小接触状态有影响。
对双组分混合液的σ易<σ难，易在泡沫状态下操作。
塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。
塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。
因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。
根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。
板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。
气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。
填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。
液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。
气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。
目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。
蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。
本章重点介绍板式塔的塔板类型，分析操作特点并讨论浮阀塔的设计，同时还介绍各种类型填料塔的流体流体力学特性和计算。
第1节板式塔板式塔为逐级接触式气液传质设备。
在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。
气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。
板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便3.1.1塔板类型按照塔内气液流动的方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。
错流塔板：塔内气液两相成错流流动，即流体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，但对整个塔来说，两相基本上成逆流流动。
错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度，以期获得较高的效率。
但是降液管占去一部分塔板面积，影响塔的生产能力；而且，流体横过塔板时要克服各种阻力，因而使板上液层出现位差，此位差称之为液面落差。
