第3章蒸馏和吸收塔设备2）在塔内气、液两相具有最大限度的接近逆流，以提供最大的传质推动力。①通量——单位塔截面的生产能力，表征塔设备的处理能力和允许的空塔气速；板式塔：逐级接触式，内装塔板，气液传质在板上液层空间内进行；3.2板式塔3.2.1塔板类型降液管塔板上不设降液管，气、液两相同时由塔板上的孔道或缝隙逆向穿流而过，板上液层高度靠气体速度维持。优点：塔板结构简单，板上无液面差，板面充分利用，生产能力较大；缺点：操作弹性及板效率不及错流塔板。结构特点：升起管泡罩大孔优点：弹性大、操作稳定可靠。缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，故生产能力较小。3.浮阀塔板优点：生产能力大，比泡罩塔版高20%~40%；压降小；弹性大；结构简单；效率相对较高缺点:处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结；在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。阀型：F1型、V型、T型、A型降液管降液管美国Celanese公司于1949年对筛板塔进行了大量研究。其中Mayfield等人的研究结论表明，过去由于对筛板塔操作性能掌握得不充分，设计不佳，致使筛板塔不易稳定操作，只要筛板塔设计合理，操作得当，筛板塔不仅可稳定操作，而且操作弹性可达2～3，能满足生产要求。在对筛板塔作出改进后，自廿世纪五十年代至今，筛板塔一直是世界各国广泛应用的塔型。筛板塔比起泡罩塔，生产能力可增大10%～15%，板效率约提高15%，单板压降可降低30%左右，造价可降低20%～50%。三种塔板的比较:4.喷射型塔板特点：操作弹性大、压强降小、结构简单、效率高。3）斜孔塔板3.2.2板式塔的流体力学性能塔板压降是影响板式塔操作特性的重要因素塔板压降增大，一方面塔板上气液两相的接触时间随之延长，板效率升高，完成同样的分离任务所需实际塔板数减少，设备费降低；另一方面，塔釜温度随之升高，能耗增加，操作费增大，若分离热敏性物系时易造成物料的分解或结焦。因此，进行塔板设计时，应综合考虑，在保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗和改善塔的操作。（1）干板阻力（2）充气液层的静压强（3）液体的表面张力3.雾沫夹带和气泡夹带气泡夹带：液体在降液管中停留时间过短，气泡来不及解脱，而被液体卷入下层塔板。定义：塔内液体不能顺畅逐板流下，持液量增多，气相空间变小，大量液体随气体从塔顶溢出，也称为淹塔。4.液泛2）溢流液泛（降液管液泛）2）溢流液泛（降液管液泛）夹带液泛与溢流液泛互为诱因，交互影响。过量液沫夹带阻塞气体通道，板阻急增，降液管中泡沫层堆积，从而引发溢流液泛。而溢流液泛发生时，塔板上鼓泡层增高，分离空间降低，夹带液泛也将随之发生。液泛使整个塔不能正常操作，甚至发生严重的设备事故，要特别注意防范。5.漏液5.漏液板上液层厚度不均匀：液层波动和液面落差。5.漏液5.漏液7.负荷性能图图3-4塔板负荷性能图7.负荷性能图7.负荷性能图7.气液负荷图3.3填料塔1.填料塔的结构3.3填料塔1.填料的作用2.填料的特性2.填料的特性2.填料的特性3.填料类型拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍和矩鞍弧鞍和矩鞍弧鞍和矩鞍图3-16几种乱堆填料的相对效率金属鞍环规整填料规整填料规整填料3.填料的选择15.有一吸收塔，填料层高度为3m，操作压强为101.33kpa，温度为20℃，用清水吸收混于空气中的氨。混合气质量流速G=580kg/(m2﹒h),含氨6%（体积），吸收率为99%；水的质量流速W=770kg/(m2﹒h)。该塔在等问下逆流操作，平衡关系为Y*=0.9X。KGa与气相质量流速的0.8次方成正比而与液相质量流速大体无关。试计算当操作条件分别做下列改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率（塔径不变）；(1)操作压强增大一倍；（2）液体流量增大一倍；（3）气体流量增大一倍。已知：已知：已知：3.3填料塔1.填料层的持液量1.填料层的持液量2.气体通过填料层的压强降L=0高液量载液区载液区载液区2.气体通过填料层的压强降3.液泛图３-18埃克特通用关联图4.填料的润湿性能和液体喷淋密度填料塔中液体、气体流动及持液、液泛3.3填料塔1.填料支承装置栅板：优点是结构简单，造价低；缺点是栅板间的开孔容易被散装填料挡住，使有效开孔面积减小。为防止在栅板处积液导致液泛，栅板的自由截面率应大于50%。升气管式:具有气、液两相分流而行和开孔面积大的特点。可避免积液。适用于高空隙率填料的支撑。气体喷射式：具有气、液两相分流而行和开孔面积大的特点。气体由波形的侧面开孔射入填料层。2.液体分布装置莲蓬头分布器:喷头的下部为半球形多孔板，喷头直径为塔径的1/3~1/5，一般用于直径在0.6m以下的塔中。它的主要缺点是喷洒孔易堵塞，且气量较大时液沫夹带量大。优点