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      精餾設(shè)備-板式塔

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      精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置。作為精餾過程的主要設(shè)備,有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。今天就帶大家了解板式塔的結(jié)構(gòu)和原理。8e8ccc9c518aa3c9b411e2894c01d3b1

        板式塔        

      板式塔通常是由一個圓柱型的殼體及沿塔高按一 定的間距水平設(shè)置的若干層塔板(或塔盤)所組成。
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      板式塔實物圖
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      板式塔結(jié)構(gòu)圖
        板式塔塔板
        板式塔的塔板可分為有降液管及無降液管兩大類。有降液管的一般液體呈錯流式,無降液管的液體呈逆流式。

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        板式塔由塔板不同可以分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、舌型板和斜孔板等等。其中以泡罩塔,浮閥塔和篩板塔在工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛。
        1泡罩塔         

      泡罩塔板是工業(yè)上應(yīng)用最早的塔板,它由升氣管及泡罩構(gòu)成。泡罩安裝在升氣管的頂部,分圓形和條形兩種,以前者使用較廣。泡罩有f80、f100和f150mm三種尺寸,可根據(jù)塔徑大小選擇。泡罩下部周邊開有很多齒縫,齒縫一般為三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上為正三角形排列。5b5e587b46f7efa555667a221b1a1240

        泡罩邊緣開有縱向齒縫,中心裝升氣管。升氣管直接與塔板連接固定。塔板下方的氣相進入升管,然后從齒縫吹出與塔板上液相接觸進行傳質(zhì)。由于升氣管作用,避免了低氣速下的漏液現(xiàn)象。f43e271a401c2338cbc76d8f08eabe0e

        優(yōu)點:該塔板操作彈性,塔效率也比較高,運用較為廣泛。         缺點:是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,塔壓降低,生產(chǎn)強度低,造價高。f184cd8d9cd486d31244953c9e97a859

        2篩板塔        

      篩孔塔板簡稱篩板,其結(jié)構(gòu)特點是在塔板上開有許多均勻小孔,孔徑一般為3~8mm。篩孔在塔板上為正三角形排列。塔板上設(shè)置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液層。925cd7d7878db276834c3347edd0d2ef

        篩板塔的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低,生產(chǎn)能力大,板上液面落差小,氣體壓降低,同時塔板效率較高。

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        缺點是操作彈性小,篩孔易堵塞,不宜處理易結(jié)焦、黏度大的物料。
        3浮閥塔        

      浮閥是20世紀(jì)二戰(zhàn)后開始研究,50年代開始啟用的一種新型塔板,后來又逐漸出現(xiàn)各種型式的浮閥。160270c289e39ea5b9701791c9a03d22

        其型式有圓形、方形、條形及傘形等。較多使用圓形浮閥,而圓形浮閥又分為多種型式。

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        其特點是浮閥取消了泡罩塔的泡罩與升氣管,改在塔上開孔,閥片上裝有限位的三條腿。但是操作時閥片易脫落或卡死。

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        浮閥可隨氣速的變化上、下自由浮動,提高了塔板的操作彈性、降低塔板的壓降,同時具有較高塔板效率,在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
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        板式塔溢流裝置
        板式塔的溢流裝置是指溢流堰(出口堰)和降液管。

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      板式塔內(nèi)部原理

        液體靠重力作用由頂部逐板流向塔底排出,并在各層塔板的板面上形成流動的液層;氣體則在壓力差推動下,由塔底向上經(jīng)過均布在塔板上的開孔依次傳播各層塔板由塔頂排出。         

      塔板上氣液兩相的接觸狀態(tài)是決定板上兩相流流體力學(xué)及傳質(zhì)和傳熱規(guī)律的重要因素。當(dāng)液體流量一定時,隨著氣速的增加,可以出現(xiàn)一下幾種接觸狀態(tài): 

      1鼓泡接觸狀態(tài)           

      氣速較低時,氣體以鼓泡形式通過液層。由于氣泡的數(shù)量不多,形成的氣液混合物基本上以液體為主,氣液兩相接觸的表面積不大,傳質(zhì)效率很低。

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      2蜂窩狀接觸狀態(tài)        

      隨著氣速增加,氣泡數(shù)量不斷增加。當(dāng)氣泡形成速度大于氣泡浮升速度時氣泡在液層中累積。氣泡間相互碰撞,形成各種多面體的大氣泡。由于氣泡不易破裂,表面得不到更新,所以此種狀態(tài)不利于傳熱和傳質(zhì)。

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      3泡沫接觸狀態(tài)        

      當(dāng)氣速繼續(xù)增加,氣泡數(shù)量急劇增加,氣泡不斷發(fā)生碰撞和破裂,此時板上液體大部分以液膜的形式存在于氣泡之間,形成一些直徑較小,擾動十分劇烈動態(tài)泡沫,由于泡沫接觸狀態(tài)表面積大,并不斷更新,是一種較好的接觸狀態(tài)。

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      4噴射接觸狀態(tài)

      當(dāng)氣速繼續(xù)增加,把板上液體向上噴成大小不等的液滴,直徑較大的液滴受重力作用落回到塔板上,直徑較小的液滴被氣體帶走,形成液沫夾帶。液滴回到塔板上又被分散,這種液滴反復(fù)形成和聚集,使傳質(zhì)面積增加,表面不斷更新,是一種較好的接觸狀態(tài)。

      工業(yè)生產(chǎn)中一般希望呈現(xiàn)泡沫態(tài)和噴射態(tài)兩種狀態(tài)。

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      因噴射接觸狀態(tài)的氣速高于泡沫接觸狀態(tài),故噴射接觸狀態(tài)有較大的生產(chǎn)能力,但噴射狀態(tài)液沫夾帶較多,若控制不好,會破壞傳質(zhì)過程,所以多數(shù)塔均控制在泡沫接觸狀態(tài)下工作。


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