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。

　　篩板塔的優點是結構簡單、造價低，生產能力大，板上液面落差小，氣體壓降低，同時塔板效率較高。

　　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。

　　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。

　　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。

板式塔內部原理

　　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是決定板上兩相流流體力學及傳質和傳熱規律的重要因素。當液體流量一定時，隨著氣速的增加，可以出現一下幾種接觸狀態： 

1鼓泡接觸狀態           

氣速較低時，氣體以鼓泡形式通過液層。由于氣泡的數量不多，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，傳質效率很低。

2蜂窩狀接觸狀態        

隨著氣速增加，氣泡數量不斷增加。當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，所以此種狀態不利于傳熱和傳質。

3泡沫接觸狀態        

當氣速繼續增加，氣泡數量急劇增加，氣泡不斷發生碰撞和破裂，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，擾動十分劇烈動態泡沫，由于泡沫接觸狀態表面積大，并不斷更新，是一種較好的接觸狀態。

4噴射接觸狀態

當氣速繼續增加，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，這種液滴反復形成和聚集，使傳質面積增加，表面不斷更新，是一種較好的接觸狀態。

工業生產中一般希望呈現泡沫態和噴射態兩種狀態。

        

因噴射接觸狀態的氣速高于泡沫接觸狀態，故噴射接觸狀態有較大的生產能力，但噴射狀態液沫夾帶較多，若控制不好，會破壞傳質過程，所以多數塔均控制在泡沫接觸狀態下工作。

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