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板式塔的结构和类型
来源:    发布时间:2022-04-02 views

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一、板式塔结构


板式塔是一种逐步接触的气液传质设备。本实用新型由圆柱壳、塔板、溢流堰、下降管和受液板组成。在操作过程中,塔中液体在重力作用下从上塔板的下降管流向下塔板的接收塔板,然后水平流过塔板,从另一侧的下降管流向下一塔板。溢流堰的作用是保持塔板上一定厚度的流动液体层。气体在压差的驱动下,自下而上通过每层塔板的提升管,分散成一股小气流,气泡通过每层塔板的液体层。气液两相在塔板上必须保持紧密、充分的接触,为传质过程提供较大且不断更新的相间接触面,降低传质阻力。在板柱中,两相流尽可能在逆流中流动,以提供较大的传质驱动力。正常运行时,液相为连续相,气相为分散相。

二、 托盘类型


塔板可分为带降液管塔板和不带降液管塔板。在带有降液管的塔板上,气液两相以横流形式接触。该托盘效率高,操作灵活性大,用途普遍。在非降液管塔板中,气液两相逆流接触,塔板表面利用率高,生产能力大,结构简单,但效率低,操作灵活性小,工业应用较少。


降液管塔板分为泡罩塔板、筛板塔板、浮阀塔板和喷射塔板。


1、气泡盖托盘


泡罩塔板的主要部件是空气管和泡罩。气泡盖安装在立管顶部,分为圆形和条形两种,其中圆形气泡盖应用普遍。泡罩下部有许多齿缝,一般为三角形、矩形或梯形。泡罩按照一定的规则排列在托盘上。操作时,板上有一定厚度的液体层,齿缝浸入液体层中形成液体密封。立管的顶部应高于齿槽缝的顶部边缘,以防止液体从立管中泄漏。上升气体通过齿隙进入板上液体层时,分散成许多小气泡或流动流,在板上形成气泡层,为气液两相的传热传质提供了大量的接触界面。


泡罩塔的主要优点是:由于提升管在非常低的气体速度下运行,不会出现严重的泄漏现象,即操作灵活性大,托盘不易堵塞,适用于各种物料的处理。其缺点是结构复杂、成本高、板上液体层厚、气路曲折、板上压降大、生产能力和板效率低。近年来,泡罩塔板逐渐被筛板塔板和浮阀塔板所取代,在新塔设备中很少使用。


2、筛孔塔板


筛板简称筛板。托盘上有许多均匀的孔。孔径3-8mm、直径大于10mm的筛板称为大孔径筛板。筛孔在托盘上呈正三角形排列。塔板上设有溢流堰,以保持塔板上一定厚度的液体层。


在操作过程中,气体通过网孔分散成小流,气泡通过液体层。在正常操作条件下,通过筛孔上升的气流应能组织液体通过筛孔向下泄漏。


筛板结构简单,成本低,板上液滴小,气体压力低,生产能力大,气体分散均匀,传质效率高。缺点是筛孔易堵塞,不适合处理易结焦、粘度高的物料。


3、浮阀塔板


浮阀塔板是在泡罩塔板和筛板的基础上发展起来的。它吸收了两个托盘的优点。其结构特点是塔板上有多个阀孔,每个阀孔上设有一个上下浮动的阀板。阀板本身与几个阀腿相连。插入阀孔后,转动阀腿90°的脚,限制阀板在操作过程中抬高的较大高度,防止阀板被气体吹走。在阀板周围冲孔有几个稍微向下弯曲的固定力矩板。当气流速度很低时,固定力矩板与塔板点接触,位于网格上。阀板与踏板的点接触也可以防止阀板在停机后粘在板表面。


在运行过程中,阀孔上升的气流通过阀板与塔板之间的间隙沿水平方向进入液层,增加气液接触时间,浮阀的开度随气载变化。当气量较低时,开度较小,气体仍能以足够的气速通过缝隙,避免过度泄漏;当气量较大时,阀板自动浮起,开度增大,使气速不至于过大。


浮阀塔板的优点是结构简单,制造方便,成本低,塔板开启率大,生产能力大;阀板随气流量的变化而自由升降,操作灵活性大,塔板效率高,原因是气流上升。水平进入液体层,气液接触时间长。其缺点是,在处理易结焦、粘度高的材料时,阀板容易与塔板粘接;在操作过程中,有时阀板脱落或卡住,使得塔板效率和操作灵活性降低。


4、喷射性塔板


在喷射塔板上,气体沿水平方向喷射,不再通过厚液层冒泡,降低了塔板的压降,减少了液体泡沫的夹带。较大的操作气速可以用来提高生产能力。