板式精馏塔-正太压力容器-精馏塔

   1、板式塔介绍

板式塔为逐级接触式气液传质设备，板式精馏塔，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。

操作时，塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。

气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道(泡罩)、筛孔或浮阀等，分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。

2、板式塔的塔板

板式塔的塔板可分为有降液管及无降液管两大类。有降液管的一般液体呈错流式，无降液管的液体呈逆流式。

错流式(左)和逆流式(右)

板式塔由塔板不同可以分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌型板和斜孔板等等。其中以泡罩塔，浮阀塔和筛板塔在工业生产中使用为广泛。

工业生产对塔板的要求主要是：

①通过能力要大，即单位塔截面能处理的气液流量大。

②塔板效率要高。

③塔板压力降要低。

④操作弹性要大。

⑤结构简单，易于制造。在这些要求中，对于要求产品纯度高的分离操作，首先应考虑率;对于处理量大的一般性分离(如蒸馏等)，主要是考虑通过能力大。

3、板式塔内部原理

液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底排出，并在各层塔板的板面上形成流动的液层;气体则在压力差推动下，由塔底向上经过均布在塔板上的开孔依次传播各层塔板由塔顶排出。

塔板上气液两相的接触状态是决定板上两相流流体力学及传质和传热规律的重要因素。当液体流量一定时，随着气速的增加，可以出现一下几种接触状态：

①鼓泡接触状态

②蜂窝状接触状态

③泡沫接触状态

④喷射接触状态

精馏塔操作中，可人为调节和控制的量有：①回流比;②再沸器的加热量和塔内上升蒸汽流量;③塔项冷凝器的冷却水用量和传热量;④进料的温度和热状态参数;⑤进料、塔底产品、塔顶产品的流量。

精馏塔操作、调节方法：

(1)精馏塔要保持稳定操作，首先必须使精馏塔从下到上建立起一整套与给定操作条件对应的逐板递升的浓度梯度和逐板递降的温度梯度。因此，在精馏操作开始时要设法尽快建立起这个梯度，操作正常后要努力维持这个梯度。当要调整操作参数时，尤其要注意采取一些渐变措施，使全塔的浓度梯度和温度梯度按需要渐变。所以，在精馏塔开车时，常先采用全回流操作，待塔内情况基本稳定后，再开始逐渐增大进料流量，逐渐减小回流比，同时逐渐增大塔顶塔底产品流量。

(2)精馏塔操作时，若精馏段的高度已不能改变，则影响塔顶产品质量的诸因素中，影响大而且容易调节的是回流比。精馏塔操作中，产品的浓度要求和产量要求是相互矛盾的，为此必须统筹兼顾，不能盲目地追求高浓度或高产量。

(3)精馏塔操作的稳定性。精馏操作中的传质过程是否稳定与塔内流体流动过程是否稳定有关。精馏操作稳定的必要条件是：①维持进出系统的总物料量和各组分的物料平衡且稳定;②回流比稳定;③再沸器的加热蒸汽压或加热电压稳定，维持塔顶冷凝器的冷却水流量和进口温度稳定;④使塔系统与环境之间的散热情况稳定;⑤使进料的热状态稳定。判断精馏操作是否已经稳定。

(4)塔顶冷凝器的操作状态是精馏塔操作中需要特别注意的问题。开工时，务必先向冷凝器中通冷却水，然后再对再沸器加热。时，则先停止再沸器的加热再停止向冷凝器通冷却水。

(5)对于填料精馏塔，只要条件允许，在正常运转之前，精馏塔结构图，宜行预液泛操作，让塔达到液泛状态，目的是充分润湿填料，提高填料表面的利用率。

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