第十二章+气液传质设备
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气液传质设备概述
BVT浮阀
在ＨＴＶ船形浮阀塔板的基础上,石油大学又开发 出一种对液体有导向作用、低压降的ＢＶＴ塔板,如 图所示。ＢＶＴ(ＢｕｔｔｅｒｆｌｙＶａｌｖｅＴ ｒａｙ)浮阀将ＨTＶ浮阀等半径的半圆管形改为前端 小、后端大的半锥形结构,并在大端开有舌形导向孔。 舌孔和阀孔中吹出的气体对液体具有双重的向前推 动力,在相当程度上减小了液面梯度,减少板面上的积 液,不同程度上消除了液体滞留区,从而提高了传质效 率,塔板压降也相应减小。
气体通道 鼓泡元件：形成气液两相传热传质的主要构件， 型式有筛板型、泡罩型、浮阀型、喷射型等等 溢流堰 降液管
受液盘
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
液体通道
(1)降液管 作用：液体通道，让液体在其中停留一段时间，使液体所夹带的汽
泡有充分的时间得以从液体中溢出。 型式：弓形、圆形、矩形；
圆形
弓形
矩形
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(2)受液盘 作用：接受由降液管下来的液体，缓冲液体流下时的冲击作用，稳
定塔板上液体的流动状态，以确保传质过程的稳定进行。 型式：平形、凹形
平形
凹形
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(3)溢流堰（出口堰） 作用：维持塔板上有一定的液面高度，以确保传质过程的顺利进行，再
3.操作弹性：塔的最大处理量与最小处理量之比
4.流动阻力：主要指气相阻力
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
一、塔板类型
（一）无溢流塔板（穿流型塔板） 特点：气液相有共同的通道，汽液两相
逆流，传质推动力最大，但由于这种塔板 不稳定，现在在现场很少使用。
（二）有溢流塔板（溢流型塔板） 特点：气液相有各自的通道，相对比较
[工学]气液传质设备-板式塔
![[工学]气液传质设备-板式塔](https://img.taocdn.com/s3/m/f03deceaa1c7aa00b52acb6d.png)
➢操作参数和塔板的负荷性能图
（1）负荷性能图（图3-25） （2）操作弹性 （3）注意 （4） GO 录象
2020/3/7
3 气液传质设备 22
➢改革塔板结构,改善塔负荷性能图
23 2020/3/7
3.1 板式塔
3.1.8 塔板型式
• 1. 泡罩塔板: 特点 工业上应用最早的塔板 • 2. 筛孔塔板: 特点 • 3. 浮阀塔板: 特点； • 4. 喷射型塔板 : 特点
方式可分为连续（微分）接触式（填 料塔）和逐级接触式（板式塔）两大 类，在吸收和蒸馏操作中应用极广 。
2 2020/3/7
3.1.1 概述
3.1 板式塔
总体上气液呈逆流流动；每块塔板上呈均匀错流。 ➢精馏系统 ➢总体结构 ➢塔板结构
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板式塔结构.avi
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精馏塔塔板结构
2020/3/7
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6 back
3.1 板式塔
3.1.2 筛板上的气液接触状态
（1）鼓泡接触状态 传质效率很低
（2）蜂窝状接触状态（本书略） 不利于传热和传质
（3）泡沫接触状态 较好的接触状态之一，采用较多。
（4）喷射接触状态 较好的接触状态之一。
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3 气液传质设备 7
➢现象描述: ➢教学录象:
鼓象描述: ➢教学录象:
泡沫接触状态
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喷射接触状态
➢现象描述: ➢教学录象:
10 2020/3/7
3.1 板式塔
3.1.3 气体通过筛板的阻力损失
板压降：
3 气液传质设备
干板压降：产生原因及影响因素
第12章 气液传质设备
截锥式液体再分布器
47
12.3.4 填料塔与板式塔的比较
1.操作弹性：板式塔>填料塔，且板式塔便于侧线出料； 2.适宜处理物系：
填料塔：易起泡物系，热敏性物系（停留时间短）； 板式塔：含有少量固体颗粒物系（方便清理）； 3.供（取）热：填料塔装取热装置不易，板式塔可在塔板上 安设冷却管。 4.生产规模：板式塔适于大规模生产，填料塔适于小规模生 产，但过小的液量不适用于填料塔，因为填料塔要求一定的 喷淋密度。
适宜操作应在载点气速和泛点气速之间
u (0.6 ~ 0.8)uF
p，kP a
L3 L2 —液L泛1 区干塔
泛点
—载液区
载点
—恒持液量区
32
L3> L2> L1
10
u, m/s（空塔气速）
填料层的p~u 关系 （双对数坐标系）
L---喷淋量
42
2. 液泛
埃克特（Eckert）通用关联图： 坐标：
43
12.2.4.4 塔盘鼓泡区设计
（1）浮阀的选择 （2）浮阀的排列方式 （3）开孔率的确定 （4）塔板排布
1
（1）浮阀的选择
圆阀 F-1型浮阀：轻阀（厚1.5mm，重25克，减压塔）； 重阀（厚2mm，重33克 ）。
条阀 SV系列
2
（2）浮阀的排列
顺排、叉排（建议用叉排） 塔径超过800，采用分块式塔板。
三、填料塔 填料塔的基本结构 常见的填料种类及特性参数 板式塔与填料塔的比较
END
泛点率的经验计算公式
F1
100CV 0.78KCF
AT
F1
100CV 136LS Ab KCF
ZL
二式计算后取大值。
大塔 减压塔 D<0.9m的塔
47
12.3.4 填料塔与板式塔的比较
1.操作弹性：板式塔>填料塔，且板式塔便于侧线出料； 2.适宜处理物系：
填料塔：易起泡物系，热敏性物系（停留时间短）； 板式塔：含有少量固体颗粒物系（方便清理）； 3.供（取）热：填料塔装取热装置不易，板式塔可在塔板上 安设冷却管。 4.生产规模：板式塔适于大规模生产，填料塔适于小规模生 产，但过小的液量不适用于填料塔，因为填料塔要求一定的 喷淋密度。
适宜操作应在载点气速和泛点气速之间
u (0.6 ~ 0.8)uF
p，kP a
L3 L2 —液L泛1 区干塔
泛点
—载液区
载点
—恒持液量区
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L3> L2> L1
10
u, m/s（空塔气速）
填料层的p~u 关系 （双对数坐标系）
L---喷淋量
42
2. 液泛
埃克特（Eckert）通用关联图： 坐标：
43
12.2.4.4 塔盘鼓泡区设计
（1）浮阀的选择 （2）浮阀的排列方式 （3）开孔率的确定 （4）塔板排布
1
（1）浮阀的选择
圆阀 F-1型浮阀：轻阀（厚1.5mm，重25克，减压塔）； 重阀（厚2mm，重33克 ）。
条阀 SV系列
2
（2）浮阀的排列
顺排、叉排（建议用叉排） 塔径超过800，采用分块式塔板。
三、填料塔 填料塔的基本结构 常见的填料种类及特性参数 板式塔与填料塔的比较
END
泛点率的经验计算公式
F1
100CV 0.78KCF
AT
F1
100CV 136LS Ab KCF
ZL
二式计算后取大值。
大塔 减压塔 D<0.9m的塔
气液传质设备
板式塔主要由塔体、塔板和降液管组成，塔板上设有溢流堰、降液孔和 气孔等结构，使气体和液体在塔板上有一定的接触面积和接触时间，从
而实现传质过程。
填料塔主要由塔体、填料和液体分布器组成，填料装在塔体内，液体通 过液体分布器均匀地喷洒在填料上，气体通过填料间的空隙上升与液体 接触，实现传质过程。
鼓泡塔
鼓泡塔是一种特殊类型的塔设备，适用 于处理含有大量固体颗粒的气液传质过
定期检查
按照规定的时间间隔对设备进 行检查，记录检查结果，及时
发现并处理潜在问题。
06
气液传质设备的发展趋势与展望
新技术应用与改进
新型传质元件
采用新型材料和结构设计， 提高传质效率，降低能耗 和设备体积。
智能化控制
引入人工智能和大数据技 术，实现设备的智能控制 和优化运行，提高生产效 率和产品质量。
程。
鼓泡塔的主体是一个垂直的圆筒形塔， 底部装有分布器，使液体均匀地向上流 动。气体通过分布器进入液体中，形成 气泡并上升，与液体充分接触，实现传
质过程。
鼓泡塔具有较高的处理能力和较低的能 耗，特别适合处理高浓度的固体颗粒。
填料塔
填料塔是一种常用的气液传质设备，适用于各种规模的气液传质 过程。
填料塔的主体是一个垂直的圆筒形塔，内部装有各种类型的填料， 如拉西环、鲍尔环等。液体通过填料层自上而下流动，气体通过 填料间的空隙上升与液体接触，实现传质过程。
混合器具有结构简单、操作方便、处理能力大等优点，但能耗较高，且对气液比有一定的限 制。
03
气液传质设备的性能评价
传质效率
传质效率
指设备在单位时间内完成的质量传递量，是衡量设备性能的重要 指标。
提高传质效率的方法
通过优化设备结构、改进操作条件、选择适宜的填料或膜材料等方 式，提高传质效率。
而实现传质过程。
填料塔主要由塔体、填料和液体分布器组成，填料装在塔体内，液体通 过液体分布器均匀地喷洒在填料上，气体通过填料间的空隙上升与液体 接触，实现传质过程。
鼓泡塔
鼓泡塔是一种特殊类型的塔设备，适用 于处理含有大量固体颗粒的气液传质过
定期检查
按照规定的时间间隔对设备进 行检查，记录检查结果，及时
发现并处理潜在问题。
06
气液传质设备的发展趋势与展望
新技术应用与改进
新型传质元件
采用新型材料和结构设计， 提高传质效率，降低能耗 和设备体积。
智能化控制
引入人工智能和大数据技 术，实现设备的智能控制 和优化运行，提高生产效 率和产品质量。
程。
鼓泡塔的主体是一个垂直的圆筒形塔， 底部装有分布器，使液体均匀地向上流 动。气体通过分布器进入液体中，形成 气泡并上升，与液体充分接触，实现传
质过程。
鼓泡塔具有较高的处理能力和较低的能 耗，特别适合处理高浓度的固体颗粒。
填料塔
填料塔是一种常用的气液传质设备，适用于各种规模的气液传质 过程。
填料塔的主体是一个垂直的圆筒形塔，内部装有各种类型的填料， 如拉西环、鲍尔环等。液体通过填料层自上而下流动，气体通过 填料间的空隙上升与液体接触，实现传质过程。
混合器具有结构简单、操作方便、处理能力大等优点，但能耗较高，且对气液比有一定的限 制。
03
气液传质设备的性能评价
传质效率
传质效率
指设备在单位时间内完成的质量传递量，是衡量设备性能的重要 指标。
提高传质效率的方法
通过优化设备结构、改进操作条件、选择适宜的填料或膜材料等方 式，提高传质效率。
气液传质设备培训教材(PPT 42页)
§11.1 板式塔
7
（二）筛板塔
筛板塔的主要结构：
化 • 筛孔 ——提供气体上升的通道；
工 2. 溢流堰 原 ——维持塔板上一定高度的液层，以保证在
塔板上气液两相有足够的接触面积； 理 3. 降液管
——作为液体从上层塔板流至下层塔板的通道。
§11.1 板式塔
8
（三）浮阀塔
化 工 原 理
工作原理
§11.1 板式塔
6、板式塔便于侧线采出。
§11.2 填料塔
42
（二）填料塔
1、适用于处理有腐蚀性的物料；
化 2、填料塔压力降较小，适用于真空蒸馏；
工 3、适用于间歇蒸馏或热敏性物料的蒸馏； 4、适用于处理易发泡的液体。
原
理
32
θ
丝
环
网
波
化
纹
工
原
理
板波纹
§11.2 填料塔
33
（三）填料作用及特性
1、填料作用
（1）提供气液接触面；
化 （2）强化气体湍动，降低气相传质阻力；
工 （3）更新液膜表面，降低液相传质阻力。 2、填料特性
原 （1）比表面积 a
理
定义：单位堆积体积所具有的表面积，
[m2/m3]、[1/m]。
填 料 尺 寸 小 a传质面积
（四）喷射型塔板 如：舌形塔板与浮舌塔板
（五）穿流塔板
§11.1 板式塔
11
二、板式塔的水力学性能
（一）塔板上气液两相的接触状态 化 鼓泡状态、蜂窝状态、泡沫状态、喷射状态
工
原
理
§11.1 板式塔
12
1. 鼓泡接触状态
液体——连续相 气体——分散相
化工原理气液传质设备
④常用浮阀
☻ F1型简单，易于制造，应用普遍，定型产品。
分轻阀和重阀。轻阀塔板漏液稍严重，除真空 操作时选用外，一般均采用重阀。
☻ V-4 型 阀 孔 呈 文 丘 里 型 ， 腿 加 长 。 气 体 压 降
小。适用于减压系统。
☻ T型拱形阀片的调节范围有固定于塔板上的支
架（阀笼）限制。结构复杂适于颗粒或易聚合 的物料，
二、板式塔的流体力学特性
两种返混：：雾沫夹带、气泡夹带。塔内流体力 学状况→塔正常、高效操作。 1.塔板压降（Pressure drop) 塔板阻力=干板阻力+液层阻力+液体表面张力
☻压降↑→釜压
吸收：高压输送 精馏：釜压升高
减压操作
☻压降↑→ET↑（液层厚，接触时间增加 ☻综合分析：保证板效，力争降低。
2.液泛（Flooding)：俗称淹塔 气相流量大：液体由高压→低压，正常降液 管静压>板间压差+流动阻力。 液相流量大：降液管面积不足。
☻ 传质：气速高→湍动泡沫层→ET↑。 ☻ 影响因素：气、液流量；流体物性；板结
构；板间距。
☻ 气相流速的上限之一。
3.雾沫夹带（Entrainment)： 雾沫虽利于传质，但过量会造成返混，ET↓。
四、浮阀塔设计
各类板式塔的设计原则、步骤类似： ① 工 艺 尺 寸 计 算 ： Z 、D 、 溢 流 装 置 的设 计、塔板布置、升气道（泡罩、筛板、 浮阀等）的设计与排列； ② 流体力学验算； ③ 绘制塔板负荷性能图； ④ 对②、③进行分析，改进设计。
1.工艺尺寸计算的主要内容
NT ⑴ 塔的有效高度Z： Z = T − 1 HT + Z1 + Z2 E
☻ 生产能力大；操作弹性大；塔板压降小，液面
气液传质设备概述
气液传质设备概述什么是气液传质设备气液传质设备是一种用于实现气体和液体之间质量传递的装置或系统。
在化学工程和相关领域中，气液传质设备被广泛应用于各种传质过程，包括吸收、吸附、脱气等。
气液传质设备的主要类型1. 吸收塔吸收塔是最常见的气液传质设备之一。
它通过将气体通入塔底，与上升的液体相接触，并在接触过程中发生质量传递。
吸收塔广泛应用于气体净化、脱酸、脱硫等工艺中。
吸收塔的结构可以分为湿式塔和干式塔两种。
湿式塔是指液体以喷淋或液膜形式进入塔内与气体接触。
而干式塔则是通过填料层来增加气液接触面积，提高质量传递效率。
2. 吸附塔吸附塔是另一种常见的气液传质设备。
它利用固体吸附剂将气体中的特定成分吸附到固体表面上，从而实现质量传递。
吸附塔主要用于气体分离和纯化、脱水、催化剂再生等过程中。
根据固体吸附剂的不同，吸附塔可以分为活性炭吸附塔、分子筛吸附塔等。
3. 脱气设备脱气设备用于去除气体中的杂质，使气体达到特定的纯度要求。
脱气设备常用于高纯度气体的生产和应用领域。
常见的脱气设备包括吸附式脱气器、膜式脱气器、冷凝器等。
吸附式脱气器通过吸附剂吸附气体中的杂质，以实现脱气效果。
膜式脱气器则利用特殊的膜材料，通过选择性渗透，将气体中的杂质分离出去。
气液传质设备的工作原理气液传质设备的工作原理可以归纳为两个基本过程：质量传递与传质势差。
质量传递是指气体与液体之间的质量传递过程，通常是通过物质的扩散或对流来完成。
在气液传质设备中，一般需要提高气液接触面积，以增强质量传递的效果。
常见的方法是采用填料、喷淋等方式。
传质势差是指气体和液体之间的浓度差、压力差或温度差等差异，从而驱动质量传递的发生。
传质势差是实现气液传质的主要推动力。
气液传质设备的设计与应用气液传质设备的设计与应用需要考虑多种因素，包括传质效率、设备尺寸、能耗等。
在设计气液传质设备时，需要根据传质过程的特点选择合适的设备类型和参数。
例如，在吸收过程中，需要考虑液体喷淋方式、填料类型、填料高度等因素；在吸附过程中，需要选择合适的吸附剂和吸附塔结构。
《气液传质设备》课件
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
《气液传质设备》ppt 课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 气液传质设备概述 • 常见气液传质设备介绍 • 气液传质设备操作与维护 • 气液传质设备的应用与发展趋势
PART 01
气液传质设备概述
定义与分类
定义
气液传质设备是指用于实现气体和液 体之间传质过程的设备，主要应用于 化工、制药、环保等领域。
智能化与自动化
借助物联网、大数据等技术手段 ，实现设备的智能化和自动化控 制，提高生产效率。
多功能化与集成化
通过将多种传质技术集成于一体 ，实现设备多功能化，满足不同 领域的需求。
2023-2026
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
故障2
设备运行过程中出现异常噪音
排除方法
检查设备紧固件是否松动，检查设备内部是否有异 物。
设备出口流量不足
故障3
排除方法
检查进料和出料管路是否畅通，检查设备内部是否堵塞 。
设备的维护与保养
01
02
03
日常保养
定期清理设备表面灰尘， 检查紧固件是否松动。
中修
根据设备运行时间和磨损 情况，进行中修保养，包 括更换易损件、清洗内部 等。
传质设备的选型与设计
选型
根据实际需求和处理量，选择适合的气液传质设备类型。需要考虑的因素包括工艺流程、操作条件、物料特性和 环保要求等。
设计
根据选定的设备类型和工艺要求，进行详细的结构设计和参数计算。需要考虑到设备的材料、结构、尺寸、操作 参数等因素，以确保设备的性能和可靠性。
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REPORTING
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目 录
• 气液传质设备概述 • 常见气液传质设备介绍 • 气液传质设备操作与维护 • 气液传质设备的应用与发展趋势
PART 01
气液传质设备概述
定义与分类
定义
气液传质设备是指用于实现气体和液 体之间传质过程的设备，主要应用于 化工、制药、环保等领域。
智能化与自动化
借助物联网、大数据等技术手段 ，实现设备的智能化和自动化控 制，提高生产效率。
多功能化与集成化
通过将多种传质技术集成于一体 ，实现设备多功能化，满足不同 领域的需求。
2023-2026
END
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故障2
设备运行过程中出现异常噪音
排除方法
检查设备紧固件是否松动，检查设备内部是否有异 物。
设备出口流量不足
故障3
排除方法
检查进料和出料管路是否畅通，检查设备内部是否堵塞 。
设备的维护与保养
01
02
03
日常保养
定期清理设备表面灰尘， 检查紧固件是否松动。
中修
根据设备运行时间和磨损 情况，进行中修保养，包 括更换易损件、清洗内部 等。
传质设备的选型与设计
选型
根据实际需求和处理量，选择适合的气液传质设备类型。需要考虑的因素包括工艺流程、操作条件、物料特性和 环保要求等。
设计
根据选定的设备类型和工艺要求，进行详细的结构设计和参数计算。需要考虑到设备的材料、结构、尺寸、操作 参数等因素，以确保设备的性能和可靠性。
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第一节 概 述（Introduction）
二、塔设备的分类
板式塔
填料塔
第一节 概 述（Introduction）
三、评价塔设备的基本性能指标
1.生产能力：单位塔截面单位时间的处理量
2.分离效率：
板式塔：每层塔板的分离程度
填料塔：单位高度填料层所能达到的分离程度
3.操作弹性：塔的最大处理量与最小处理量之比
ＡＤＶ微分浮阀
ＡＤＶ微分浮阀如图所示。该浮阀 在阀盖上开小阀孔,充分利用浮阀 上部的传质空间,使气体分散更细 密均匀,气液接触更充分，提高了 气液分布的均匀度;阀脚采用新的
结构设计,使浮阀安装快捷方便,操
作时浮阀不易旋转,不会脱落。与 Ｆ1型浮阀相比,微分浮阀的塔板效 率提高了10%～20%,塔板处理能力 提高约40%。
BVT浮阀
在ＨＴＶ船形浮阀塔板的基础上,石油大学又开 发出一种对液体有导向作用、低压降的ＢＶＴ 塔板,如图所示。ＢＶＴ(Ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ ＶａｌｖｅＴｒａｙ)浮阀将ＨTＶ浮阀等半径 的半圆管形改为前端小、后端大的半锥形结构, 并在大端开有舌形导向孔。舌孔和阀孔中吹出 的气体对液体具有双重的向前推动力,在相当程 度上减小了液面梯度,减少板面上的积液,不同 程度上消除了液体滞留区,从而提高了传质效率, 塔板压降也相应减小。
导向圆浮阀
如图所示，导向圆浮阀在阀盖上开设导 向孔,增大了气体通道的有效面积,气体 分布较为均匀,有效地降低了气速,减少 了雾沫夹带量,同时降低了液面梯度和 塔板压力降,提高了传质效果。另外,它 同时在阀孔内设臵槽孔,避免了阀体的 旋转、磨损、脱落。与Ｆ1型浮阀相比, 塔板压降降低了100～200Ｐａ,处理能 力提高15%～35%,塔板效率提高10%～ 20%。
式中：Ls ──液体体积流量
m3/h
hw ──溢流堰高
lw──溢流堰长
m
m
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(3)克服液体表面张力产生压降hσ: 计算公式：
2 l h = ho L g
式中：σl ──液体表面张力 ho ──阀的最大开度 ρL ──液体密度 N/m m kg/m3
梯形导向浮阀
梯形导向浮阀如图所示。阀盖呈梯形,推动液体 在塔板上流动,另外又在阀盖上开设导向孔,增大 阀体的整体导向作用。另外还有箭形浮阀,如图 所示,这种浮阀在具有导向作用的箭形阀盖上冲 出导气孔或设臵浮阀,提高了传质效率。
齿边浮阀
齿边浮阀
浮阀阀面侧边的形状为向下折的齿形边,使气体流出浮阀 侧孔时被分割成许多股小气流,从而增大气液接触面积,提 高塔板传质效率;齿形边向下弯曲后,通过浮阀时一部分气 体碰到齿形边后以斜向下的方向喷入浮阀间液层,而另一 部分气体则通过齿间的空隙以斜向上的方向喷入浮阀上部 液层,使得浮阀间及浮阀上部液层的局部气含率趋于一致, 提高操作稳定性;浮阀阀面中心具有向下凹的楔形槽,可以 降低气体通过浮阀的阻力;在背液阀腿上设臵有导向孔,可 以减小塔板上的液面梯度,并消除塔板上的液体滞流区。 这是一种综合性能良好的浮阀。
高效锥形浮阀
高效锥形浮阀如图所示。它的特点在于:在锥体 的正底部和腰部钻4个合适尺寸的小孔,运行中气 流沿小孔均匀喷出,一方面给阀体一个向上的提 升力,减少塔板的压力降;另一方面改善气液接触, 消除Ｆ1浮阀阀盖上部的液体滞留区,优化传质作 用;导流锥和小孔的共同作用,使气流均匀顺畅地 沿阀体四周流出,避免了浮阀的磨损、脱落、卡 死等现象的发生。
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
2.主要构件
气体通道 鼓泡元件：形成气液两相传热传质的主要构件， 型式有筛板型、泡罩型、浮阀型、喷射型等等 溢流堰
降液管
受液盘
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
液体通道 (1)降液管 作用：液体通道，让液体在其中停留一段时间，
(3)溢流堰（出口堰） 作用：维持塔板上有一定的液面高度，以确保传质 过程的顺利进行，再者将降液管出口封在液面 以下，以免汽体短路从降液管中上升，影响传 质过程的进行。 形式：平形、齿形
平形
齿形
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(4) 溢流型式
单溢流
双溢流
U型溢流
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
4.流动阻力：主要指气相阻力
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
一、塔板类型
（一）无溢流塔板（穿流型塔板）
特点：气液相有共同的通道，汽液两 相逆流，传质推动力最大，但由于这种塔 板不稳定，现在在现场很少使用。 （二）有溢流塔板（溢流型塔板） 特点：气液相有各自的通道，相对比 较稳定，便于操作，技术上也比较成熟， 所以目前的塔设备多采用这种方式。
沉积。试验操作表明,该塔板操作灵活,浮阀活
动自如,同时阀翼开缝对阀体有优良的自清洗作
用,但雾沫夹带略大。
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
二、塔板的结构 1.塔板的分区
鼓泡区：气液两相传热、传质 降液区：液体通道，小气泡聚合成大气泡再返回
受液区：接受降液管的液体
安定区：减少降液管气泡夹带量 边缘区：支撑塔板及塔板上液体
提高而增加。对不同的塔板有不同的经验公式计算。 对F1型重阀（33g）： 阀全开前：
hc = 19 .9
0 u 0 .175
L
（m液柱）
阀全开后：
2 V u 0 hc = 5.34 2 L g
（m液柱）
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
为判断浮阀是否全开，引入动能因数的概念。 动能因数F计算公式：
使液体所夹带的汽泡有充分的时间得以从液体中溢出。
型式：弓形、圆形、矩形；
圆形
弓形
矩形
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(2)受液盘
作用：接受由降液管下来的液体，缓冲液体流下时的 冲击作用，稳定塔板上液体的流动状态，以确保传 质过程的稳定进行。 型式：平形、凹形
平形
凹形
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
②十字架型浮阀
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
③HTV(Half Tube Valve)型浮阀
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
3.筛孔塔板（ Sieve Tray ）
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
1.泡罩塔板（ Bubble-cap Tray）
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
气相e (tray) tower
优点：操作弹性 大，操作稳定，不易 堵塞。 缺点：生产能力
小、结构复杂，造价
高、压降大、 效率低。
泡罩塔
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
2.浮阀塔板
自二十世纪五十年代问世后，很快在石油、化工行业得
到推广，至今仍为应用最广的一种塔板。
特点：结构简单，生产能力和操作弹性大，板效率高。
综合性能较优异。
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
①F1型浮阀
第十二章
气液传质设备
(Mass Transfer Equipments)
第十二章
主要内容
第一节 概
气液传质设备
述
第二节
第三节
板式塔
填料塔
第四节
填料塔与板式塔的比较
第一节 概 述（Introduction） 一、气、液传质设备(塔设备)的作用 基本作用有两个： ⒈提供气、液两相充分接触的场所，使传热、 传质两种传递过程能够迅速有效地进行； ⒉使接触后的汽液两相及时分开，互不夹带。
要求：正常操作时，泄漏量不大于塔板上液体
条形浮阀
条形浮阀的特点为:条形浮阀不会旋转,因而不 易磨损,阀片不会卡死、脱落;由于条形浮阀的 气体从两侧喷出,不像圆形浮阀从四周喷出,所以 塔板上的液体返混小于圆形类浮阀塔板,效率相 对较高;可以排出较圆孔形更大的开孔率,从而 提高处理能力。
条形浮阀存在的不足
①与传统圆形浮阀类似,阀盖上方无鼓泡区,造成 塔板传质效率降低; ②液面落差较大 ③长条形阀孔的四个锐角会形成严重的应力集 中,易引起塔板的机械损坏。
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
2.堰上清液层高度hl 平口堰计算公式：
2
Lh hl = 0.00284 k l w
3
式中：k ──收缩系数，对通常物系，k=1
Lh──液体体积流量 m3/h
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
3.漏液
三、板式塔的流体力学特性 1.塔板压降
计算公式：
hP = hC hl h
m液柱 m液柱 m液柱 m液柱
其中：hp－塔板压降
hC－干板压降
hl－气体通过板上液层压降
hσ－气体克服液体表面张力产生压降
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(1)干板压降hC：
气体通过阀孔及阀件的阻力所产生的压降，随气速
结构最简单的一种板型。但由于 早期对其性能认识不足，为易漏液、 操作弹性小、难以稳定操作等问题所 困，使用受到极大限制。 1950 年后开始对筛孔塔板进行 较系统全面的研究，从理论和实践上 较好地解决了有关筛板效率，流体力 学性能以及塔板漏液等问题，获得了 成熟的使用经验和设计方法，使之逐 渐成为应用最广的塔板类型之一。
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
4.舌型塔板
50
a = 20 o
气相