精餾設備-板式塔

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備，有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據操作方式又可分為連續精餾塔與間歇精餾塔。今天就帶大家了解板式塔的結構和原理。

　　板式塔        

板式塔通常是由一個圓柱型的殼體及沿塔高按一 定的間距水平設置的若干層塔板（或塔盤）所組成。

板式塔實物圖

板式塔結構圖
　　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。

　　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生產中使用最為廣泛。
　　1泡罩塔         

泡罩塔板是工業上應用最早的塔板，它由升氣管及泡罩構成。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。

　　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。由于升氣管作用，避免了低氣速下的漏液現象。

　　優點：該塔板操作彈性，塔效率也比較高，運用較為廣泛。         缺點：是結構復雜，塔壓降低，生產強度低，造價高。

　　2篩板塔        

篩孔塔板簡稱篩板，其結構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。塔板上設置溢流堰，使板上能保持一定厚度的液層。

　　篩板塔的(de)優點是結構(gou)簡單、造價(jia)低(di)，生(sheng)產能(neng)力大，板上(shang)液面(mian)落差小(xiao)，氣體(ti)壓降低(di)，同時塔板效率較高(gao)。

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

浮閥是20世紀二戰后開始研究，50年代開始啟用的一種新型塔板，后來又逐漸出現各種型式的浮閥。

　　其(qi)型(xing)式(shi)有圓形(xing)、方(fang)形(xing)、條形(xing)及傘形(xing)等。較多使用圓形(xing)浮閥，而圓形(xing)浮閥又分為多種型(xing)式(shi)。

　　其特點是浮閥取消(xiao)了(le)泡罩(zhao)塔(ta)的(de)泡罩(zhao)與(yu)升氣管(guan)，改在塔(ta)上(shang)開孔，閥片上(shang)裝有限位的(de)三條(tiao)腿。但是操作時閥片易脫落或卡死(si)。

　　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，在生產中得到廣泛的應用。

　　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。

板式(shi)塔內部原理

　　液體(ti)(ti)靠重力作用由頂部逐板流向塔底排出，并在各(ge)層塔板的(de)板面上形(xing)成流動(dong)的(de)液層；氣體(ti)(ti)則在壓力差推動(dong)下，由塔底向上經過均布(bu)在塔板上的(de)開孔依次傳(chuan)播各(ge)層塔板由塔頂排出。         

塔板上氣(qi)液兩相的接觸狀態是決(jue)定(ding)板上兩相流流體力學(xue)及傳質(zhi)和傳熱規律的重要因素。當(dang)液體流量一定(ding)時，隨著氣(qi)速的增加(jia)，可以出現一下幾種(zhong)接觸狀態： 

1鼓(gu)泡(pao)接觸狀(zhuang)態           

氣(qi)速較低(di)時，氣(qi)體(ti)以鼓泡(pao)形式通過液(ye)層。由于氣(qi)泡(pao)的數量不多，形成的氣(qi)液(ye)混(hun)合物基本上以液(ye)體(ti)為主，氣(qi)液(ye)兩相接觸的表面(mian)積不大，傳質(zhi)效(xiao)率(lv)很低(di)。

2蜂(feng)窩狀接觸狀態        

隨著(zhu)氣速增(zeng)加(jia)，氣泡(pao)數量不(bu)斷增(zeng)加(jia)。當氣泡(pao)形成速度(du)大于(yu)氣泡(pao)浮(fu)升速度(du)時氣泡(pao)在(zai)液層中累積。氣泡(pao)間相互(hu)碰撞，形成各種(zhong)多面(mian)體的大氣泡(pao)。由于(yu)氣泡(pao)不(bu)易破裂(lie)，表面(mian)得不(bu)到更新(xin)，所以此種(zhong)狀態(tai)不(bu)利于(yu)傳熱和(he)傳質(zhi)。

3泡沫接觸(chu)狀態        

當(dang)氣速(su)繼續增加，氣泡數量(liang)急(ji)劇(ju)增加，氣泡不(bu)斷發生碰撞和破(po)裂，此時板上液(ye)體大部分(fen)以液(ye)膜的形(xing)式(shi)存在于氣泡之間，形(xing)成一些(xie)直徑較(jiao)小，擾動(dong)十分(fen)劇(ju)烈動(dong)態(tai)泡沫，由于泡沫接(jie)觸狀態(tai)表(biao)面積大，并不(bu)斷更(geng)新，是(shi)一種較(jiao)好(hao)的接(jie)觸狀態(tai)。

4噴射接觸狀態(tai)

當氣速(su)繼續增加，把(ba)板上(shang)液(ye)體向上(shang)噴成大小不(bu)等的(de)液(ye)滴，直(zhi)徑較大的(de)液(ye)滴受重力作用落回到塔板上(shang)，直(zhi)徑較小的(de)液(ye)滴被氣體帶走，形成液(ye)沫夾帶。液(ye)滴回到塔板上(shang)又被分散，這種液(ye)滴反(fan)復形成和聚集，使傳質面(mian)積增加，表面(mian)不(bu)斷(duan)更新，是一種較好的(de)接觸狀態。

工業生(sheng)產(chan)中一般希望呈現泡(pao)沫(mo)態(tai)和噴射態(tai)兩種狀態(tai)。

        

因噴(pen)(pen)(pen)射(she)(she)接觸(chu)狀(zhuang)態的氣(qi)速高于泡(pao)沫(mo)接觸(chu)狀(zhuang)態，故噴(pen)(pen)(pen)射(she)(she)接觸(chu)狀(zhuang)態有較大(da)的生產能力(li)，但噴(pen)(pen)(pen)射(she)(she)狀(zhuang)態液(ye)沫(mo)夾帶較多，若控制(zhi)不(bu)好，會破壞(huai)傳質過程，所(suo)以多數塔均控制(zhi)在泡(pao)沫(mo)接觸(chu)狀(zhuang)態下工作。

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