連續(xù)精餾塔

精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置。作為精餾過程的主要設(shè)備，有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。今天就帶大家了解板式塔的結(jié)構(gòu)和原理。

板式塔的塔板

塔板是板式塔的主要構(gòu)件，決定塔的性能。在幾種主要類型錯(cuò)流塔板中，應(yīng)用最早的是泡罩板，目前使用最廣泛的篩板塔和浮閥塔板。同時(shí)，各種新型高效塔板不斷問世。

按照結(jié)構(gòu)分，板式塔塔板可以分為泡罩塔、篩板塔、浮閥塔和舌形塔等。

按照流體的路徑分，可以分為單溢流型和雙溢流型。

按照兩相流動的方式不同，可以分為錯(cuò)流式和逆流式兩種。

01

溢流塔板 & 逆流塔板

溢流塔板 (錯(cuò)流式塔板)：塔板間有專供液體溢流的降液管 (溢流管)，橫向流過塔板的流體與由下而上穿過塔板的氣體呈錯(cuò)流或并流流動。板上液體的流徑與液層的高度可通過適當(dāng)安排降液管的位置及堰的高度給予控制，從而可獲得較高的板效率，但降液管將占去塔板的傳質(zhì)有效面積，影響塔的生產(chǎn)能力。

逆流塔板（穿流式塔板）：塔板間沒有降液管，氣、液兩相同時(shí)由塔板上的孔道或縫隙逆向穿流而過，板上液層高度靠氣體速度維持。

02

泡罩塔板 & 篩孔塔板

泡罩塔板：在工業(yè)上最早（1813年）應(yīng)用的一種塔板，其主要元件由升氣管和泡罩構(gòu)成，泡罩安裝在升氣管頂部，泡罩底緣開有若干齒縫浸入在板上液層中，升氣管頂部應(yīng)高于泡罩齒縫的上沿，以防止液體從中漏下。

液體橫向通過塔板經(jīng)溢流堰流入降液管，氣體沿升氣管上升折流經(jīng)泡罩齒縫分散進(jìn)入液層，形成兩相混合的鼓泡區(qū)。

篩孔塔板：1950 年后開始對篩孔塔板進(jìn)行較系統(tǒng)全面的研究，從理論和實(shí)踐上較好地解決了有關(guān)篩板效率，流體力學(xué)性能以及塔板漏液等問題，獲得了成熟的使用經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)方法，使之逐漸成為應(yīng)用最廣的塔板類型之一。

03

浮閥塔板 & JCV浮閥塔板

浮閥塔板：自1950 年代問世后，很快在石油、化工行業(yè)得到推廣，至今仍為應(yīng)用最廣的一種塔板。在低氣量時(shí)，開度??；氣量大時(shí)，閥片自動上升，開度增大。因此，氣量變化時(shí)，通過閥片周邊流道進(jìn)入液體層的氣速較穩(wěn)定。同時(shí)，氣體水平進(jìn)入液層也強(qiáng)化了氣液接觸傳質(zhì)。

JCV浮閥塔板：閥籠與塔板固定，閥片在閥籠內(nèi)上下浮動。將單一鼓泡傳質(zhì)，變?yōu)殡p流傳質(zhì)，一部分為鼓泡、另一部分為噴射湍動傳質(zhì)，使塔的分離效率和生產(chǎn)能力都大大提高。

該塔板可作為化工過程中的氣液傳質(zhì)、換熱設(shè)備。

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舌形塔板 & JCPT塔板

舌形塔板：一種斜噴射型塔板。結(jié)構(gòu)簡單，在塔板上沖出若干按一定排列的舌形孔，舌片向上張角a 以20°左右為宜。

JCPT塔板：

與普通塔板在傳質(zhì)機(jī)理上的區(qū)別：它是填料與塔板的復(fù)合體，靠填料實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)，靠塔板實(shí)現(xiàn)多級并流。

氣體靠壓差繼續(xù)上升，進(jìn)入上一層塔板；液體基本以清液的形式回落到塔板上，沿流道進(jìn)入降液管，下降到下一層塔板。

05

浮舌塔板 & 斜孔塔板

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網(wǎng)孔塔板 & 垂直篩板

網(wǎng)孔塔板：由沖有傾斜開孔的薄板制成，具有舌形塔板的特點(diǎn)。這種塔板上裝有傾斜的擋沫板，其作用是避免液體被直接吹過塔板，并提供氣液分離和氣液接觸的表面。

垂直篩板：在塔板上開按一定排列的若干大孔(直徑100~200mm)，孔上設(shè)置側(cè)壁開有許多篩孔的泡罩，泡罩底邊留有間隙供液體進(jìn)入罩內(nèi)。

與普通篩板相比，垂直篩板為氣液兩相提供了很大的不斷更新的相際接觸表面，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程；且氣液由水平方向噴出，液滴在垂直方向的初速度為零，降低了液沫夾帶量，因此垂直篩板可獲得較高的塔板效率和較大的生產(chǎn)能力。

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徑相測導(dǎo)射塔板（CJST）

CJST是在新型垂直篩板的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種高效塔板。對于塔徑較大、氣液相負(fù)荷較高的工況具有很好的適應(yīng)性。

CJST具有通量大、效率高、壓降低、操作彈性大、抗堵塞、運(yùn)行周期長等特點(diǎn)。

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立體傳質(zhì)塔板（CTST）

以梯形噴射罩作為氣液接觸、傳熱、傳質(zhì)元件；塔板采用矩形開孔，并在上方設(shè)置梯形噴射罩，罩的側(cè)面為帶篩孔的噴射板，兩端為梯形的短板，上部為分離板，噴射板與分離板間為氣液通道，噴射板與塔板的底隙，為液體進(jìn)入罩體的通道。分離板的作用，一是提供氣液接觸空間，二是使氣液兩相有效分離，

減少霧沫夾帶。

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新型垂直篩板（New-VST）

上氣液流動接觸呈噴射狀態(tài)，氣液兩相取并流接觸形式。來自上一層的液體從降液管流出，橫向穿過各排帽罩，經(jīng)帽罩底隙流入帽內(nèi)；從板孔上升的來自下一層的氣體在罩內(nèi)與液體進(jìn)行接觸，這過程可以四段論加以描述：

幾種常用的塔板的比較

工業(yè)生產(chǎn)對塔板的要求主要是

篩板上的氣液接觸狀態(tài)

噴射狀態(tài)與泡沫狀態(tài)的根本區(qū)別：

前者液體—分散相，氣體—連續(xù)相；

后者液體—連續(xù)相，氣體—分散相。

轉(zhuǎn)相點(diǎn)：泡沫狀態(tài)噴射狀態(tài)的臨界點(diǎn)。

篩孔直徑和塔板開孔率越大，轉(zhuǎn)相點(diǎn)氣速越低。