蒸馏与吸收塔设备
板式塔水力学能的测定
第三蒸馏和吸收塔设备（下册）塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。
评价塔设备的基本性能指标主要包括以下几项：生产能力，分离效率，适应能力及操作弹性，流体阻力。
第一节板式塔一塔板结构类型及特点1泡罩塔其传质元件为泡罩，泡罩分圆形和条形两种，多数选用圆形泡罩，其尺寸一般为①80，100，150 （mm三种直径，泡罩边缘开有纵向齿缝，中心装升气管。
升气管直接与塔板连接固定。
塔板下方的气相进入升气管，然后从齿缝吹出与塔板上液相接触进行传质。
不易发生漏液现象，有较好的操作弹性，塔板不易堵塞，对于各种物料的适应性强；结构复杂，金属耗量大，造价高；板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大，兼因雾沫夹带现象较严重，限制了气速的提高，生产能力不大。
液面落差大，气体分布不均，使得板效率不高。
抱罩塔2浮阀塔板浮阀是20世纪二战后开始研究，50年代开始启用的一种新型塔板，后来又逐渐出现各种型式的浮阀，其型式有圆形、方形、条形及伞形等。
较多使用圆形浮阀，而圆形浮阀又分为多种型式，如图所示。
浮阀取消了泡罩塔的泡罩与升气管，改在塔上开孔，阀片上装有限位的三条腿，浮阀可随气速的变化上、下自由浮动，提高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降及液面落差，同时具有较高塔板效率，生产能力大。
在生产中得到广泛的应用。
V-4 型一筛板塔盘去掉泡罩和浮阀，直接在塔板上，按一定尺寸和一定排列方式开圆形筛孔，作为气相通道。
气相穿过筛孔进入塔板上液相，进行接触传质。
结构简单，金属耗量小，造价低廉；气体压降小，板上液面落差也较小，其生产能力及板效率较泡罩塔的高。
操作弹性范围较窄，小孔筛板容易堵塞。
篩扳塔板4其他型式的塔板: 喷射塔板与浮舌塔板：将塔上冲压成斜向舌形孔，张角20°左右，如图6.9.8所示。
气相从斜孔中喷射出来，一方面将液相分散成液滴和雾沫，增大了两相传质面，同时驱动液相减小液面落差。
液相在流动方向上，多次被分散和凝聚，使表面不断更新，传质面湍动加剧，提高了传质效率。
夏清《化工原理》(第2版)(下册)名校考研真题-第8章 蒸馏和吸收塔设备【圣才出品】
名校考研真题第8章蒸馏和吸收塔设备一、填空题1．一逆流操作的常压填料吸收塔，拟用清水吸收混合气所含的少量溶质。
入塔气体中含1%（体积%），经吸收后要求溶质被回收80%。
已知平衡线的关系为y =x ，则最小液气比为。
[浙江大学2004研]【答案】0.8【解析】最小液气比公式：D e min e ex y R y x -=-代入已知数据：b a b b *minb b 20%0.8/y y y y L G x y m --⨯⎛⎫=== ⎪⎝⎭则最小液气比为0.8。
二、选择题1．在下列物系中，不宜用填料塔操作的是（）。
[四川大学2008研]A．易起泡物系B．热敏性物料C．腐蚀性物系D．有固体悬浮物的物系【答案】D【解析】填料塔用于塔径小，真空操作易起泡，腐蚀性物系，热敏性物系，不宜处理聚合或含有固体悬浮的物系。
三、简答题1．何谓填料塔的载点、泛点？何谓填料层的等板高度？[江苏工业学院2008研]答：当无液体喷淋即喷淋量L 0=0时，干填料的∆p /z ～u 的关系是直线，其斜率为1.8～2.0。
当有一定的喷淋量时，∆p /z ～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
达到“载点”后，随着气体流量的增大，明显阻止液体下降，压降曲线变陡，气液两相流动的交互影响便得比较明显。
“泛点”为刚刚出现液泛现象时的点。
填料层的等板高度（HETP）是指填料塔一块理论板所对应的填料层高度。
2．现需标定不锈钢压延孔环散装填料的空隙率和当量高度，试设计实验方案（绘出示意图和标出重要仪表），并简述测试步骤。
在塔径一定时，对填料的尺寸有何要求？[清华大学2001研]答：在大量筒内填充量筒体积五分之四的不锈钢压延孔环散装填料，读出此时不锈钢压延孔环散装填料的体积（V ）。
用量杯量取一定量的水，记录杯中水的体积，将量杯里的水徐徐注入不锈钢压延孔环散装填料的空隙内，直至水淹没不锈钢压延孔环散装填料，计算出水的用量（1V ）。
传质过程及塔设备介绍
传质过程及塔设备介绍1. 传质过程简介传质是指物质在两相界面上的传递过程，即在两个相互接触的相中，从一个相传递到另一个相的物质传递。
在化工过程中，传质过程是非常重要的，它涉及到多种物质的拆分、合成、分离等操作。
传质过程的效率直接影响到化工过程的效果和经济性。
一般来说，传质过程包括质量传递和热量传递两个方面。
质量传递是指物质的传递，而热量传递是指通过传热介质的传递。
传质过程的方式有多种，常见的包括扩散、对流、吸附等。
传质过程在化工工艺中有广泛的应用，例如在化学反应中的溶解、吸附过程中的质量传递、萃取过程中的相互传质等。
在化工过程设计中，正确选择传质方式以及相应的设备，对于提高化工过程的效率和经济性至关重要。
2. 塔设备介绍在化工过程中，塔设备是实现传质过程的关键设备之一。
不同的传质过程需要采用不同的塔设备，下面介绍几种常见的塔设备。
2.1 吸收塔吸收塔是一种用于气液吸收的设备。
其原理是通过将气体通过填充物与液体相接触，使气体中的物质被液体吸收。
吸收塔在化工过程中应用广泛，例如石油化工中的气体脱硫、环保领域中的废气处理等。
2.2 萃取塔萃取塔是一种用于液体相萃取的设备。
其原理是通过将萃取剂与待处理液体相接触，使其中的特定组分被相对亲和力更强的萃取剂萃取出来。
萃取塔在化工过程中常用于提取纯度高的物质或分离混合物中的不同组分。
2.3 脱硫塔脱硫塔是一种用于脱除硫化物的设备，在石油化工等领域广泛应用。
其原理是通过将硫化物所在气体与溶液相接触，使硫化物被溶液吸收，从而达到脱硫的效果。
脱硫塔在燃煤电厂、石油炼制等领域中起着重要作用。
2.4 蒸馏塔蒸馏塔是一种用于液体蒸馏的设备。
其原理是将混合液体加热至其中的组分沸腾，然后凝结回液体，通过蒸馏塔的不同区域实现组分之间的分离。
蒸馏塔在化工领域广泛应用，例如在石油炼制中提炼石油产品时的分馏过程中就需要使用蒸馏塔来分离不同碳链长度的烃类化合物。
3. 总结传质过程是化工过程中非常重要的一环，在许多操作中都扮演着关键角色。
化工设备知识培训--塔设备基础知识
化工设备知识培训–塔设备基础知识一、塔设备概述塔设备是化工生产中常见的一种设备，它主要用于气体或液体的分离、净化和反应。
塔设备的主要组成部分包括塔底、塔体、塔顶以及进出料管道等。
二、塔设备的分类塔设备根据不同的工作原理和结构形式可以分为多种类型，常见的塔设备包括萃取塔、吸收塔、吸附塔、蒸馏塔等。
2.1 萃取塔萃取塔主要用于分离混合物中的有机物质，它通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取塔一般由填料、萃取液进入装置和混合物进入装置的管道等组成。
2.2 吸收塔吸收塔主要用于气体吸收液体中的溶质，常用于气体净化和气体分离过程中。
吸收塔的主要组成部分包括填料、入口喷头、气体进出口口和液体进出口等。
2.3 吸附塔吸附塔主要用于吸附物质的分离和净化，常见的应用是通过将固体吸附剂与流体接触，将流体中的目标分子吸附在吸附剂表面或孔隙中。
吸附塔的主要组成部分包括填料、进出料管道、吸附剂装置等。
2.4 蒸馏塔蒸馏塔主要用于对混合液进行精馏，根据组分的沸点差异，将混合液分离为不同的组分。
蒸馏塔的主要组成部分包括塔壳、塔盘、回流管、塔顶和塔底等。
三、塔设备的工作原理塔设备的工作原理主要有物理吸附、化学反应、萃取、吸收和蒸馏等几种。
3.1 物理吸附物理吸附是指分子或离子间的相互作用力使之附着在固体表面。
物理吸附主要是靠分子之间的范德华力和静电作用力实现的。
3.2 化学反应化学反应是指通过化学变化达到分离、净化或反应的目的。
化学反应一般需要适当的温度和压力条件下进行。
3.3 萃取萃取是指通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取过程中，溶剂与混合物中的物质之间发生物理或化学作用，将目标组分转移到溶剂中。
3.4 吸收吸收是指气体通过与液体接触，将气体中的溶质吸附到液体中的过程。
吸收过程中，气体与液体之间发生物理或化学作用，使溶质从气体相转移到液体相。
3.5 蒸馏蒸馏是指利用混合液中不同组分的沸点差异，通过加热使其中的易挥发组分先蒸发，然后冷凝为液体，从而实现混合液的分离。
减压蒸馏气体吸收塔的原理
减压蒸馏气体吸收塔的原理
减压蒸馏气体吸收塔是一种常用的气体净化设备，用于从气体中去除有害物质或回收宝贵物质。
其工作原理如下：
1. 压力减少：首先，气体通过减压装置进入吸收塔，在减压装置的作用下，气体的压力降低。
减压可以使气体容易与液体接触，增加气液传质效果。
2. 气体与液体接触：减压后的气体进入吸收塔内，与液体相接触。
液体可以是溶剂或吸收剂，其选择根据所需去除的有害物质而定。
气体在液体中溶解或吸附，有害物质被吸收或分离出来。
3. 分离：吸收塔内部通常设置填料，用于增加气液接触面积，加快传质速度。
填料的选择根据气体和液体的性质而定。
填料可以增加气液接触面积，使气体更充分地与液体接触，提高吸收效果。
4. 液体回收：经过吸收作用后，液体中含有被吸收的有害物质或宝贵物质。
液体通过塔底的收集装置收集，经过处理后可以进行回收或处理。
5. 气体排放：经过吸收作用后，气体中的有害物质被去除或减少。
净化后的气体通过塔顶的排气装置排出。
总的来说，减压蒸馏气体吸收塔利用减压、气液接触和物质吸收的原理，将气体
中的有害物质或宝贵物质吸收或分离出来，达到净化气体的目的。
塔设备
旋流板式除沫器（离心式除沫器） 结构
用固定的叶片构成风车状圆盘 夹带液滴的气体通过液片时产生旋 转运动，在离心力作用下将液滴甩 至塔壁，实现气—液分离。 适合含有较大液滴或固颗的气—液 分离，除沫效率不如丝网除沫器。
除沫 原理
应用
1—吊柱； 2—人孔； 3—排管式液体分布器； 4—床层定位器； 5—规整填料； 6—填料支承栅板； 7—液体收集器； 8—集液管；
（二）按操作压力分类
从操作方便和设备简单的角度来说，选常压操作最
好，从冷却剂的来源角度看，一般宜将塔顶冷凝温度控制
在30～40℃以便采用廉价的水或空气作为冷却剂。所以塔 设备根据具体工艺要求，设备及操作成本综合考虑，有时 可以在常压下操作、有时需要在加压下操作,有时还需要减 压操作。相应的塔设备分别称为常压塔、加压塔和减压塔。
第一节 概述
一、塔设备的作用
塔设备能够为气、液或液、液两相进行充分接触提供适宜 的条件，即充分的接触时间、分离空间和传质传热的面积， 从而起到相际间质量和热量交换的目的，实现工艺所要求的 生产过程，生产出合格产品。 广泛用于蒸馏、吸收、解吸（气提）、萃取、气体的洗 涤、增湿、干燥及冷却等单元操作。 化工生产过程中可提供气液或液液两相之间进行直接接 触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两 相及时分开，互不夹带的设备。
填料塔中则装填一定高度的填料，属微分接触型气液传质设 备；液体自塔顶沿填料表面呈膜状向下流动，气体作为连续相自 塔底向上逆流流动，气液在填料的润湿表面上进行接触传热传质。 两相的组分浓度或温度沿塔高呈连续变化。填料塔特有的：填料、 液体分布、再分布、填料支承。
塔体是塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上 下封头组成。封头可以是半球形、椭圆形、碟形等。 支座是将塔体安装在基础上的连接部分，因为塔设备较高、重量 较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙式支座（简称“裙 座” ）。有圆筒形和圆锥形两种，常采用圆筒形。裙座与塔体采 用对接銲接或搭接焊接连接，裙座的高度由工艺要求的附属设备 （如再沸器、泵）及管线的布置情况而定。 附件包括人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平台等。
蒸馏和吸收塔设备
六、 负荷性能图：多种极限条件下Vs-Ls关系曲线构成旳图 1． 雾沫夹带线（气相负荷上限线）
2．液泛线 3．液相负荷上限线
（降液管超负荷线，气泡夹带线） 4．漏液线（气相负荷下限线） 5．液相负荷下限线
操作弹性——两极限旳气量之比
Vs
1
5
C
C
4 O
2 3 Ls
3-1-3 浮阀塔设计
一、 浮阀塔工艺尺寸旳计算（工艺设计）
生产能力小 气流阻力大 一、泡罩塔板 操作弹性大 构造复杂
二、 筛板
生产能力大 气流阻力小
操作弹性小 构造简朴
三、 浮阀塔板
F1 型，合用一般系统
1．类型
V-4型，合用减压系统
T型，合用含颗粒或易聚合旳物料
2．优点
生产能力大，开孔率大、>泡罩20~40%、筛板塔 操作弹性大，阀片能够自由升降以适应气量旳变化 塔板效率高，平吹、接触时间长、雾沫夹带少
60~75mm，D<1.5m
Ws
80~110mm，D>1.5m 无效区（边沿区），支承塔板
30~50mm, 小塔 Wc 50~75mm, 大塔 5．浮阀旳数目与排列 浮阀塔旳操作性能可采用由气体经过阀孔时速度与密度构成旳“动能因子”来衡 量，其定义式为
F0 u0 V
式中 F0—气体经过阀孔时旳动能因数； u0—气体经过阀孔时旳速度，m/s； V —气体密度，kg/m3。
第三章 蒸馏和吸收塔设备
蒸馏操作和吸收操作从气液传质旳角度有着共同旳特点，可在一样旳塔设备 中进行。按其构造形式有
板式塔，一般处理量大 传质设备
填料塔，一般处理量小
第一节 板式塔
板式塔为逐板接触式旳气液传质设备，塔板类型按气液流动旳方式，可将塔 板分为错流塔板和逆流塔板。
《蒸馏和吸收塔设备》课件
占地面积：衡量吸收塔设备 在安装和运行过程中所需的
空间大小
运行成本：衡量吸收塔设备 在运行过程中所需的能源和
维护成本
耐腐蚀性：衡量吸收塔设备 在运行过程中对腐蚀性物质
的抵抗能力
01
蒸馏和吸收塔设备的比较与选择
蒸馏塔设备和吸收塔设备的比较
工作原理：蒸馏塔设备通过加热使液体蒸发，吸收塔设备通过吸收剂吸收气体中的有害物质
智能化控制：通过引入物联网、大数据等技术，实现设备的智能化控制和远程监控。
提高安全性能：通过改进设计、加强安全防护等措施，提高设备的安全性能。
蒸馏和吸收塔设备的市场发展趋势
市场需求：随着 环保要求的提高， 蒸馏和吸收塔设 备的市场需求将 持续增长
技术进步：蒸馏 和吸收塔设备的 技术不断进步， 提高了设备的性 能和效率
定期检查设备，确保设备运行正常 操作人员必须经过专业培训，持证上岗 遵守操作规程，避免违规操作
定期更换易损件，确保设备安全运行 保持设备清洁，防止腐蚀和污染 定期进行安全检查，消除安全隐患
01
蒸馏和吸收塔设备的发展趋势与未 来展望
蒸馏和吸收塔设备的技术创新方向
提高能源效率：通过优化设计、改进材料等手段，提高设备的能源利用效率。 降低环境影响：采用环保材料、减少排放等措施，降低设备对环境的影响。
运转顺畅
常见故障及排除方法
设备漏气：检查密封件是否损坏，及时 更换
设备噪音过大：检查设备是否松动， 及时紧固
设备堵塞：检查过滤网是否堵塞，及 时清洗
设备振动过大：检查设备是否平衡， 及时调整
设备温度过高：检查冷却系统是否正常， 设备腐蚀：检查设备是否受到腐蚀，
及时调整
A2-3蒸馏和吸收塔设备
丝网波纹填料
孔板波纹填料 金属环矩鞍填料 金属鞍形环 金属阶梯环 金属鲍尔环 瓷环矩鞍填料 瓷鞍形环 瓷拉西环
0.86
0.61 0.59 0.57 0.53 0.51 0.41 0.38 0.36
通常，为保证塔的正常操作，漏液量应不大于液体流量的10%。
漏液量达到10%的气体速度称为漏液速度，它是板式塔操作气速的下限。 漏液的主要原因是气速太小和板面上液面落差所引起的气流分布不均匀。
塔设备
(2) 液沫夹带
板式塔的流体力学性能
上升气流穿过塔板上液层时，必然将部分液体分散成微小液滴，气体夹 带着这些液滴在板间的空间上升，如液滴来不及沉降分离，则将随气体进入 上层塔板，这种现象称为液沫夹带。
(a) 鼓泡接触状态 气速较低时，气体鼓泡通过液层。形成的气液混合物以液体为主， 气液两相接触的表面积不大，传质效率低。 (b) 蜂窝状接触状态 气速增加，气泡数增加。气泡相互碰撞，形成各种多面体大气泡， 板上气液混合物以气体为主。此时气泡不易破裂，表面得不到更新，不利于传热和传质。 (c) 泡沫接触状态 板上液体大部分以液膜形式存在于气泡之间，形成动态泡沫。泡沫 接触状态的表面积大，并不断更新，为两相传热传质提供了良好条件。 (d) 喷射接触状态 板上液体被喷成大小不等的液滴，大的又落回到板上，小的被气体 带走（液沫夹带）。塔板上气体为连续相，传质面积是液滴的外表面，传质面积大增， 且表面不断更新，有利于传质传热。
蒸馏和吸收塔设备试题
第3章蒸馏和吸收塔设备一、选择题1.下述说法中错误的是（）。
A、板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触B、精馏用板式塔，吸收用填料塔C、精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔D、吸收不可以用板式塔，但可以用填料塔2.在精馏塔的设计中，设计思想是：在全塔汽液两相总体呈（）接触，而在每一块塔板上汽液两相以（）方式接触。
A、逆流B、并流C、错流D、不确定3.溢流液泛是由于（）造成的。
A、降液管通过能力太小B、液流分布不均匀C、塔板上严重漏液D、液相在塔板间返混4.下列属于错流塔板的有（）。
A、喷射塔板B、浮阀塔板C、舌形塔板D、浮舌塔板5.下面三类塔板相比较，操作弹性最大的是（），单板压降最小的是（），造价最低的是（）。
A、筛板塔B、浮阀塔C、泡罩塔6.在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线的变化趋势是：液泛线（），液沫夹带线（），漏液线（）。
A、上移B、不变C、下移D、不确定二、填空题7.填料的种类很多，大致可分为实体填料和网体填料两大类，请写出三种常见的填料的名称___________、___________、_______________。
8.填料塔的塔径与填料直径之比不能太小，一般认为比值至少要等于_______。
填料塔适宜的空塔气速一般可取_______气速的50%~80%。
9.筛板塔两相接触的传质面积为。
若处理的液体量很大或塔径很大时，一般采用，以达到的目的。
10.板式塔与填料塔比较：精馏操作中，对易起泡体系应选用塔更适合；对热敏性物系，精馏塔此时应选用塔更适合。
11.填料塔的持液量增加，则压降，动力消耗，汽液允许流速度。
12.写出三种常见填料的名称 _______、____________、________ 。
13.写出三种常用板式塔的名称、、。
14.在浮阀塔的负荷性能图中，塔的适宜操作范围通常是由下列5条边界线圈定的；雾沫夹带线：液泛线：_____________、_____________、____________。