板式塔的结构及类型-亨孚科技
发布时间:2020-01-14 16:02
板式塔的结构及类型
板式塔的主要特征是在塔内装置一定数量的塔板,原水水平流过塔板,经降液管流入下一层塔板,载气以鼓泡或喷射方式穿过板上水层,相互接触传质。塔内气相和水相组成沿塔高呈阶梯变化。板式塔的传质效率比填料塔高。

一、板式塔的结构
板式塔为逐渐接触式的气液传质设备。它有圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件组成。操作时,塔内液体依靠重力作用,由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘,然后横向流过塔板,从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是是塔板上保持一定厚度的流动液层。气体则在压力差的推动下,自下而上穿过各层塔板的升气道,分散成小股气流,鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上气液两相必须保持密切而充分的接触,为传质过程提供足够大而且不断更新的相际接触表面,减小传质阻力。在板式塔中,尽量使两相呈逆流流动,以提供最大的传质推动力。气液两相逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化,在正常操作下,液相为连续相,气相为分散相。

二、塔板类型
塔板可分为有降液管式塔板和无降液管式塔板两类。在有降液管式塔板上,气液两相呈错流方式接触,这种塔板效率较高,具有较大的操作弹性,使用广泛。在无降液管式塔板上,气液两相呈逆流接触,塔板板面利用率较高,生产能力大,结构简单,但效率低,操作弹性较小,工业使用较少。
有降液管式塔板分为泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、喷射型塔板。
1、泡罩塔板
泡罩塔版的主要元件为气管及泡罩。泡罩安装在升气管顶部,分圆形和条形两种,其中圆形泡罩使用较广。泡罩的下部周边有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上按一定规律排列。操作时,板上有一定厚度的液层,齿缝浸没与液层中而形成液封。升气管的顶部应高于泡罩齿缝的上沿,以防止液体从升气管中漏下。上升气体通过齿缝进入板上液层时,被分散成许多细小的起泡或流股,在板上形成鼓泡层,为气液两相的传热和传质提供大量的接触界面。
泡罩塔的主要优点是:由于有升气管,在很低的气速下操作时,不会产生严重的漏液现象,即操作弹性较大,塔板不易堵塞,适用于处理各种物料。其缺点是结构复杂,造价高;板上液层厚,气体流径曲折,塔板压降大,生产能力及板效率较低。近年来,泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代,在新建塔设备中已很少采用。
2、筛孔塔板
筛孔塔板简称筛板,塔板上开有许多均匀的小孔,孔径一般为3-8mm,筛孔直径大于10mm的筛板称为大孔径筛板。筛孔在塔板上作正三角形排列。塔板上设置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液层。
操作时,气体经筛孔分散成小股气流,鼓泡通过液层,气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条件下,通过筛孔上升的气流应能组织液体经筛孔向下泄漏。
筛板的优点是结构简单,造价低;板上液面落差小,气体压降低,生产能力较大;气体分散均匀,传质效率较高。其缺点是筛孔易堵塞,不宜处理易结焦、黏度大的物料。
3、浮阀塔板
浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的,它吸收了两种塔板的优点。其结构特点是在塔板上开有若干个阀孔,每个阀孔装有一个可以上下浮动的阀片。阀片本身连有几个阀腿,插入阀孔后将阀腿底脚拨转90°,用以限制操作时阀片在板上升起的最大高度,并限制阀片不被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定矩片,当气速很低时,靠定矩片与塔板呈点接触而坐落在网孔上,阀片与塔板的点接触也可防止停工后阀片与板面黏结。
操作时,由阀孔上升的气流经阀片与塔板间隙沿水平方向进入液层,增加了气液接触时间,浮阀开度随气体负荷而变,在低气量时,开度较小,气体仍能以足够的气速通过缝隙,避免过多的漏液;在高气量时,阀片自动浮起,开度增大,使气速不至于过大。
浮阀塔版的优点是结构简单、制作方便、造价低;塔板开孔率大,生产能力大,由于阀片可随气量变化自由升降,故操作弹性大;因上升气流水平吹入液层,气液接触时间较长,故塔板效率较高。其缺点是处理易结焦、高黏度的物料时,阀片易与塔板黏结;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。
4、喷射型塔板
在喷射型塔板上,气体沿水平方向喷出,不再通过较厚的液层而鼓泡,因而塔板压降降低,液沫夹带量减少,可采用较大的操作气速,提高了生产能力。