项目五 溶液蒸馏2(课件）-《化工单元操作》同步教学（化学工业出版)

项目五 溶液蒸馏 1 常用塔板的类型 （1）泡罩塔 优点：塔板操作弹性大，塔效率也比较高，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。 塔板是气液两相接触传质的场所，为提高塔板性能，采用各种形式塔板。 组成：升气管和泡罩 泡罩结构 圆形泡罩 条形泡罩 泡罩塔 （2）筛板塔板 优点：结构简单、造价低、塔板阻力小 目前，广泛应用的一种塔型。 塔板上开圆孔，孔径：3 - 8 mm，大孔径筛板：12 - 25 mm。 筛 板 浮阀塔 浮阀塔工作状态 （b） 条形浮阀 （c） 双流喷射浮阀塔板 （a）F1型浮阀 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。 方形浮阀 F1型浮阀 （4）喷射型塔板 气流方向：垂直 → 小角度倾斜， 改善液沫夹带、液面落差 。 气液接触状态：喷射状态 连续相：气相；分散相：液相 促进两相传质。 形式：舌形塔板、浮舌塔板、斜孔塔板、垂直筛板等。 缺点：气泡夹带现象比较严重。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 20° α = R25 50 Ⅰ三面切口舌片; Ⅱ拱形舌片; Ⅲ50×50mm定向舌片的尺寸和倾角 舌形塔板： 10 溢流堰 降 液 管 安定区 塔 板 连 接 区 受 液 区 液 体 分 布 区 导向孔 10 15 20 8 11 15 20 液流方向 30 3 5.7 4.7 (a) 斜孔结构之一 (b )塔板布置 斜 孔 塔 板 斜孔塔板： A A 降液管 进口堰 压延金属板 A-A 剖视图 网 孔 塔 板 网孔塔板： 垂直筛板 液相 塔板 泡罩 气相 垂直筛板： （5）多降液管（MD）塔板 优点：提高允许液体流量 14 （6）林德筛板（导向筛板） 应用：用于减压塔的低阻力、高效率塔板。 斜台：抵消液面落差的影响。 导向孔：使气、液流向一致，减小液面落差。 液流 (a)斜台装置 液流 液流 (b)导向孔 林德筛板 15 （7）无溢流塔板 有溢流塔板：有降液管的塔板； 无溢流塔板：无降液管的塔板； 形式：无溢流栅板和无溢流筛板； 特点：生产能力大，结构简单，塔板阻力小； 但操作弹性小，塔板效率低。 冲制栅板 由金属条组成的栅板 无溢流筛板 16 舌型塔板 浮动舌型塔板 固定舌型塔板 2. 筛板塔化工设计计算 （1）塔的有效高度 Z 已知：实际塔板数 NP ； 选取塔板间距 HT； 有效塔高： 塔体高度：有效高+顶部+底部+ 其它 安装高度 ：裙座 选取塔板间距 HT ： HT ↑，则塔内气速↑，塔径↓，但塔高↑ HT ↓，则塔高↓，液沫夹带量↑，液泛气速↓ 考虑经济性 、经验选取 18 塔板间距和塔径的经验关系 说明：工业塔中，板间距范围200~900 mm （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。 19 液流型式选取参考表 20 ② 降液管形式和底隙 降液管：弓形、圆形。 降液管截面积：由Ad/AT = 0.06 ~ 0.12 确定； 底隙 hb ：通常在 30 ~ 40 mm。 21 ③ 溢流堰（出口堰） 作用：维持塔板上一定液层，使液体均匀横向流过。 型式：平直堰、溢流辅堰、三角形齿堰及栅栏堰。 平流堰 溢流辅堰 三角形齿堰 栅栏堰 堰长 lW ：影响液层高度。 堰高 hW：直接影响塔板上液层厚度 过小，相际传质面积过小； 过大，塔板阻力大，效率低。 常、加压塔：40 ~ 80 mm ； 减压塔：25 mm 左右。 说明：通常应使溢流强度qVLh/lW 不大于100~130 m3/（mh）。 或： 双流型: 单流型： 25 (4) 塔板及其布置 ① 受液区和降液区 一般两区面积相等。 ② 入口安定区和出口安定区 其中， E：液流收缩系数，一般可近