7/18/2025第七章塔設(shè)備

第二節(jié)板式塔

一、板式塔的總體結(jié)構(gòu)①、塔體與裙座結(jié)構(gòu)②、塔盤結(jié)構(gòu)：塔盤板、降液管、溢流堰、緊固件和支承件。③、除沫裝置：用于分離氣體夾帶的液滴，多位于塔頂出口處。④、設(shè)備管道：人孔、接管等。⑤、塔附件：保溫圈、吊柱、扶梯、平臺等。7/18/2025二、板式塔的工作原理它由一個通常呈圓柱形的殼體及其中按一定間距水平設(shè)置的若干塔板所組成。板式塔正常工作時(shí)，液體在重力作用下自上而下通過各層塔板后由塔底排出；氣體在壓差推動下,經(jīng)均布在塔板上的開孔由下上穿過各層塔板后由塔頂排出,在每塊塔板上皆貯有一定的體，氣體穿過板上液層時(shí),兩相接觸進(jìn)行傳質(zhì)。圖7-1板式塔7/18/2025三、板式塔的種類板式塔按塔盤的結(jié)構(gòu)又可分為:泡罩塔、浮閥塔和篩板塔。1）泡罩塔：泡罩塔最主要的傳質(zhì)單元是泡罩，它由升氣管和帶有梯形齒縫的圓筒形泡罩組成，氣體由下層塔板上升進(jìn)入升氣管，通過泡罩齒縫與上層塔板上的液體充分接觸，進(jìn)行傳質(zhì)或傳熱。下層氣體上層液體特點(diǎn)

由于其氣液接觸比較充分,塔板效率較高，操作彈性大，故廣泛的用于精餾、吸收、解吸等傳質(zhì)過程中。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、維修安裝麻煩。圖7-2圓筒形泡罩7/18/2025

2）浮閥塔浮閥塔板是在塔板上開有若干個閥孔，每個閥孔裝有一個可上下浮動的閥片，閥片本身連有幾個閥腿，插入閥孔后將閥腿底腳撥轉(zhuǎn)90°，以限制閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。閥片周邊沖出幾個略向下彎的定距片，當(dāng)氣速很低時(shí)，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點(diǎn)接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。操作時(shí)，由閥孔上升的氣流經(jīng)閥片與塔板間隙沿水平方向進(jìn)入液層，增加了氣液接觸時(shí)間，浮閥開度隨氣體負(fù)荷而變，在低氣量時(shí)，開度較小，氣體仍能以足夠的氣速通過縫隙，避免過多的漏液；在高氣量時(shí)，閥片自動浮起，開度增大，使氣速不致過大。7/18/2025浮閥塔板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔板效率較高。其缺點(diǎn)是處理易結(jié)焦、高粘度的物料時(shí)，閥片易與塔板粘結(jié)；在操作過程中有時(shí)會發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。特點(diǎn)圖7-3浮閥塔結(jié)構(gòu)浮閥7/18/20253)篩板塔塔板上開有許多孔徑一般為3～8mm的小孔。塔板上設(shè)置溢流堰，使板上能保持一定厚度的液層。操作時(shí)，氣體經(jīng)篩孔分散成小股氣流，鼓泡通過液層，氣液間密切接觸而進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)。在正常的操作條件下,通過篩孔上升的氣流，應(yīng)能阻止液體經(jīng)篩孔向下泄漏。特點(diǎn)篩板塔的結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力大，傳質(zhì)效率高。其缺點(diǎn)是篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦、粘度大的物料。圖7-4篩板塔7/18/2025四、塔盤的結(jié)構(gòu)塔盤實(shí)際上是塔中的氣、液通道。為了滿足正常操作要求，塔盤結(jié)構(gòu)本身必須具有一定的剛度以維持水平，塔盤與塔壁之間要保持一定的密封性以避免氣、液短路。

塔盤的結(jié)構(gòu)有整塊式和分塊式兩種。整體式塔盤分塊式塔盤DN≤700mmDN≥1000mm分塊式：無塔盤圈，有支持圈(支持板)，無密封結(jié)構(gòu)整塊式：有塔盤圈，無支持圈(支持板)，有密封結(jié)構(gòu)區(qū)別7/18/20251）整塊式塔盤結(jié)構(gòu)——塔體由若干塔節(jié)組成，內(nèi)裝有一定數(shù)量的塔盤，塔節(jié)間用法蘭連接。圖7-5整塊式塔盤結(jié)構(gòu)1—塔盤板2—降液管3—拉桿4—定距管5—塔盤圈6—吊耳7—螺栓8—螺母9—壓板10—壓圈11—石棉繩7/18/20252）分塊式塔盤在直徑較大的板式塔中，為了安裝檢修和增大塔板的剛度，將整塊塔盤分為若干塊，這種塔盤稱分塊式塔盤，根據(jù)裝配的位置不同可分為：矩形板、弓形板和通道板三種。安裝時(shí)由人孔將各塊板送入塔內(nèi)，拼裝在焊于塔壁上的支撐圈上。圖7-6分塊式塔盤結(jié)構(gòu)17/18/2025圖7-7分塊式塔盤結(jié)構(gòu)27/18/2025五、板式塔的流體力學(xué)特性1、塔板上的氣液流動狀態(tài)（1）氣液接觸狀態(tài)鼓泡接觸狀態(tài)泡沫接觸狀態(tài)噴射接觸狀態(tài)（2）不均勻流動液膜流過塔盤時(shí)很可能造成不均勻流動因盤上液位落差導(dǎo)致氣相流動不均勻。2、塔板壓降△P=△P干板+△P液層靜壓+△P液層表面張力7/18/20253、液泛氣液兩相之一的流量增大，降液管內(nèi)液體不能順利下流，管內(nèi)積液，當(dāng)管內(nèi)液體增高到越過溢流堰頂部，于是兩板間液體相連，該層塔板產(chǎn)生積液，并依次上升，這種現(xiàn)象稱為液泛，亦稱淹塔。常見降液管液泛和夾帶液泛。危害塔板壓降急劇上升，全塔操作被完全破壞！原因4、漏液7/18/2025六、板式塔的操作與維護(hù)1、板式塔設(shè)備開車前準(zhǔn)備a、認(rèn)真檢查水、電、汽是否能夠保證正常生產(chǎn)需要。b、各種物料輸送裝置如泵、壓縮機(jī)等設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。c、設(shè)備、儀表、防火安全設(shè)施是否齊全完備，有計(jì)算機(jī)自控裝置應(yīng)試調(diào)系統(tǒng)。d、所有閥門要處于正常運(yùn)行的開、閉狀態(tài)，并保證不能有滲漏、逃汽跑液現(xiàn)象。7/18/2025e、各冷凝器事先要試驗(yàn)是否滲漏，安排先后送水預(yù)冷，整個塔設(shè)備要先送蒸汽溫塔。f、疏通前后工段聯(lián)系，掌握進(jìn)料濃度和儲罐槽液量，通知化驗(yàn)室作取樣分析準(zhǔn)備工作。2、典型板式塔設(shè)備的操作要求a、檢查精餾塔系統(tǒng)閥門關(guān)/開是否正確。b、開啟精餾塔系統(tǒng)真空c、啟動磁力泵d、打開預(yù)熱蒸汽閥，打開塔釜蒸汽閥。7/18/2025e、檢查塔體、塔釜、殘液槽之間連接管道的閥門開啟是否正確。f、選擇合適的進(jìn)塔料口，打開轉(zhuǎn)子流量計(jì)g、整個蒸餾過程必須監(jiān)控真空度、蒸汽壓力、流量、物料輸送以及出料情況。h、蒸餾完畢，排查，清洗系統(tǒng)。3、板式塔設(shè)備的停車a、取出塔板或填料，檢查、清洗污垢或雜質(zhì)7/18/2025b、檢查塔壁厚度，做出減薄預(yù)測曲線，評價(jià)腐蝕情況，判斷使用壽命；檢查塔體有無滲漏現(xiàn)象，做出滲漏處的修理安排c、檢查塔板或填料的磨損破壞情況d、檢查液面計(jì)、壓力表、安全閥是否發(fā)生堵塞和在規(guī)定壓力下動作，必要時(shí)重新調(diào)整和校正。e、如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有異常振動，停車檢查時(shí)要查明原因。7/18/2025六、塔設(shè)備常見機(jī)械故障及排除方法1、塔設(shè)備的振動a、提高塔體的固有頻率，從根本上消除產(chǎn)生共振的根源b、增加塔