板式塔和填料塔對比.docx

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1、.1.1.1.1填料塔與板式塔的比較表8-2精餾塔的主要類型及特點類型板式塔填料塔結(jié)構(gòu)特點每層板上裝配有不同型式的塔內(nèi)設(shè)置有多層整砌或亂堆的填氣液接觸元件或特殊結(jié)構(gòu)，料，如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、鞍型填如篩板、泡罩、浮閥等；塔料等散裝填料，格柵、波紋板、內(nèi)設(shè)置有多層塔板，進(jìn)行氣脈沖等規(guī)整填料；填料為氣液接液接觸觸的基本元件操作特點氣液逆流逐級接觸微分式接觸，可采用逆流操作，也可采用并流操作設(shè)備性能空塔速度（亦即生產(chǎn)能力）大尺寸空塔氣速較大，小尺寸空高，效率高且穩(wěn)定；壓降大，塔氣速較??；低壓時分離效率高，液氣比的適應(yīng)范圍大，持液高壓時分離效率低，傳統(tǒng)填料效量大，操作彈性小率較低，新型亂堆及規(guī)整

2、填料效率較高；大尺寸壓力降小，小尺寸壓力降大；要求液相噴淋量較大，持液量小，操作彈性大（續(xù)表）制造與維修直徑在600mm以下的塔安裝新型填料制備復(fù)雜，造價高，檢困難，安裝程序較簡單，檢修清理困難，可采用非金屬材料修清理容易，金屬材料耗量制造，但安裝過程較為困難大適用場合處理量大，操作彈性大，帶處理強(qiáng)腐蝕性，液氣比大，真空有污垢的物料操作要求壓力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型選擇一般原則：選擇時應(yīng)考慮的因素有：物料性質(zhì)、操作條件、塔設(shè)備性能及塔的制造、安裝、運轉(zhuǎn)、維修等。1）下列情況優(yōu)先選用填料塔：a.在分離程度要求高的情況下，因某些新型填料具有很高的傳質(zhì)效率，故可采用新型填料以降

3、低塔的高度；b.對于熱敏性物料的蒸餾分離，因新型填料的持液量較小，壓降小，故可優(yōu)先選擇真空操作下的填料塔；c.具有腐蝕性的物料，可選用填料塔。因為填料塔可采用非金屬材料，如陶..瓷、塑料等；d.容易發(fā)泡的物料，宜選用填料塔。2）下列情況優(yōu)先選用板式塔：a.塔內(nèi)液體滯液量較大，操作負(fù)荷變化范圍較寬，對進(jìn)料濃度變化要求不敏感，操作易于穩(wěn)定；b.液相負(fù)荷較小；c.含固體顆粒，容易結(jié)垢，有結(jié)晶的物料，因為板式塔可選用液流通道較大的塔板，堵塞的危險較?。籨.在操作過程中伴隨有放熱或需要加熱的物料，需要在塔內(nèi)設(shè)置內(nèi)部換熱組件，如加熱盤管，需要多個進(jìn)料口或多個側(cè)線出料口。這是因為一方面板式塔的結(jié)構(gòu)

4、上容易實現(xiàn)，此外，塔板上有較多的滯液以便與加熱或冷卻管進(jìn)行有效地傳熱；e.在較高壓力下操作的蒸餾塔仍多采用板式塔。1.1.1.3板式塔塔盤的類型與選擇1）塔板種類根據(jù)塔板上氣、液兩相的相對流動狀態(tài)，板式塔分為穿流式和溢流式。目前板式塔大多采用溢流式塔板。穿流式塔板操作不穩(wěn)定，很少使用。2）各種塔盤性能比較工業(yè)上需分離的物料及其操作條件多種多樣，為了適應(yīng)各種不同的操作要求，迄今已開發(fā)和使用的塔板類型繁多。這些塔板各有各的特點和使用體系，現(xiàn)將幾種主要塔板的性能比較。表8-3塔板性能的比較塔盤類型優(yōu)點缺點適用場合泡罩板較成熟、操作穩(wěn)定結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高、塔特別容易堵塞的物系板阻力大、處理能力

5、小浮閥板效率高、操作范圍寬浮閥易脫落分離要求高、負(fù)荷變化大篩板結(jié)構(gòu)簡單、造價低、易堵塞、操作彈性較小分離要求高、塔板數(shù)較多塔板效率高舌型板結(jié)構(gòu)簡單且阻力小操作彈性窄、效率低分離要求較低的閃蒸塔表8-4主要塔板性能的量化比較塔板類型生產(chǎn)能力塔板效率操作彈性壓降結(jié)構(gòu)成本泡罩板1.01.051復(fù)雜1浮閥板1.2-1.31.1~1.290.6一般0.7-0.9篩板1.2-1.41.130.5簡單0.4-0.5..舌型板1.3-1.51.130.8簡單0.5-0.61.1.1.4填料塔填料的選擇塔填料是填料塔的核心構(gòu)件，它為氣液兩相間熱、質(zhì)傳遞提供了有效的相界面，只有性能優(yōu)良的塔填料再輔以理想

6、的塔內(nèi)件，才有望構(gòu)成技術(shù)上先進(jìn)的填料塔。因此，人們對塔填料的研究十分活躍。對塔填料的發(fā)展、改進(jìn)與更新，其目的在于改善流體的均勻分布，提高傳遞效率，減少流動阻力，增大流體的流動通量以滿足降耗、節(jié)能、設(shè)備放大、高純產(chǎn)品制備等各種需要。填料的幾何特性數(shù)據(jù)主要包括比表面積、空隙率、填料因子等，是評價填料性能的基本參數(shù)。1）比表面積單位體積填料的填料表面積稱為比表面積，以a表示，其單位為m2/m3。填料的比表面積愈大，所提供的氣液傳質(zhì)面積愈大。因此，比表面積是評價填料性能優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)。2）空隙率單位體積填料中的空隙體積稱為空隙率，以ε表示，其單位為m3/m3，或以%表示。填料的空隙率越大

7、，氣體通過的能力越大且壓降低。因此，空隙率是評價填料性能優(yōu)劣的又一重要指標(biāo)。3）填料因子填料的比表面積與空隙率三次方的比值，即3，稱為填料因a/ε子，以?表示，其單位為1/m。它表示填料的流體力學(xué)性能，?值越小，表明流動阻力越小。填料性能的優(yōu)劣通常根據(jù)效率、通量及壓降三要素衡量。在相同的操作條件下，填料的比表面積越大，氣液分布越均勻，表面的潤濕性能越好，則傳質(zhì)效率越高；填料的空隙率越大，結(jié)構(gòu)越開敞，則通量越大，壓降亦越低。國內(nèi)學(xué)者采用模糊數(shù)學(xué)方法對九種常用