7.1 概述 7.2 填料塔 7.3 板式塔 7.4 塔设备附件 7.5 塔的强度设计 7.6 塔设备的振动

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1 7.1 概述 7.2 填料塔 7.3 板式塔 7.4 塔设备附件 7.5 塔的强度设计 7.6 塔设备的振动
第七章 塔设备 7.1 概述 7.2 填料塔 7.3 板式塔 7.4 塔设备附件 7.5 塔的强度设计 7.6 塔设备的振动

2 7.2 填料塔 填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀材料制造。  1）开发多种形式、规格和材质的高效、低压降、大流量的填料； 2）与不同填料相匹配的塔内件结构； 3）填料层中液体的流动和分布规律； 4）蒸馏过程的模拟。  高性能的填料及新型塔内件，气体及液体分布器的研究。

3 7.2.1.1 散装填料 安装以乱堆为主的填料，也可以整砌。具有一定外形的颗粒体，根据形状分为：环形、鞍形及环鞍形。
7.2 填料塔 7.2.1 填料 7.2.1 填料  填料是填料塔的核心内件，它为气—液两相接触进行传质和传热提供表面。与其他内件共同决定填料塔的性能。设计时，首先选择填料。  散装填料 安装以乱堆为主的填料，也可以整砌。具有一定外形的颗粒体，根据形状分为：环形、鞍形及环鞍形。

4 7.2 填料塔 7.2.1 填料 十字环 内螺旋环 金属环 阶梯环 半环填料（环-鞍） 金属Intalox（鞍-环） 环形填料 环鞍形
θ环 十字环 内螺旋环 拉西环 隔板环 金属环 阶梯环 半环填料（环-鞍） 短拉西环 环鞍形 鞍形填料 弧鞍形 矩鞍形 改进矩鞍形 金属Intalox（鞍-环） 散装填料的发展

5 丝网波纹填料 板波纹填料 7.2 填料塔 7.2 填料塔 7.2.1 填料 7.2.1 填料 金属填料 金属 塑料填料 塑料 陶瓷板波纹填料
 规整填料 在塔内按均匀的几何图形规则、整齐地堆砌的填料。 金属填料 金属 丝网波纹填料 板波纹填料 塑料填料 塑料 陶瓷板波纹填料 碳纤  填料的选用 根据效率、通量和压降三个重要性能参数。

6 7.2 填料塔 7.2.1 填料

7 填料支承装置 7.2 填料塔 7.2.2 填料塔内件的结构设计 栅板形支承 波纹式 孔管式（气体分布较好） 气液分流形支承
 填料的支承装置 填料的支承装置安装在填料层的底部。防止填料穿过支承装置而落下。 栅板形支承 波纹式 填料支承装置 孔管式（气体分布较好） 气液分流形支承 驼峰式（气通量大、液体负荷高）

8 环形填料 开孔环形填料 鞍形填料 金属环矩鞍填料 7.2 填料塔 7.2.2 填料塔内件的结构设计 鲍尔环填料 拉西环 改进形鲍尔环填料
θ环、十子环 及内螺旋环 阶梯环填料 弧鞍形填料 鞍形填料 矩鞍形填料 金属环矩鞍填料 改进矩鞍形填料

9 液体分布器 7.2 填料塔 7.2.2 填料塔内件的结构设计 管式液体分布器 盘式液体分布器 液体收集器 液体再分布器 重力型 压力型
 填料的液体分布器  分布器安装在填料的上部。它将液相加料及回流均匀地分布到填料的表面上，形成液体的初始分布。 管式液体分布器 重力型 压力型 液体分布器 盘式液体分布器 孔流式 溢流式 液体收集器 液体再分布器 组合式液体再分布器 盘式液体再分布器 壁流收集再分布器

10 填料压紧器：又称填料压板。自由放置于填料层上部，靠自身的重量压紧填料。填料移动下沉时，填料压板也随之下落。
7.2 填料塔 7.2.2 填料塔内件的结构设计  填料的压紧和限位装置  当气速较高或压力波动较大时，会导致填料层的松动从而造成填料层各处的装填密度产生差异，引起气液相的不良分布。 填料压紧器：又称填料压板。自由放置于填料层上部，靠自身的重量压紧填料。填料移动下沉时，填料压板也随之下落。 填料限位器：又称床层定位器，用于金属、塑料制散装填料，及所有规整填料。它的作用是防止高气速、高压降或塔的操作出现较大波动时，填料向上移动而造成填料层出现空隙，而影响传质效率。

11 板式塔 7.3 板式塔 7.3.1 板式塔的分类 按塔板结构分：泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌形塔 按气液两相流动分：错流板式塔、逆流板式塔
按液体流动形式分：单溢流型、双溢流型

12 7.3 板式塔 7.3.2 板式塔的结构 板式塔结构及塔内的流动
（1） 板式塔结构特点 板式塔是逐级接触，混合物浓度发生阶跃式变化，而填料塔则不同，气、液两相是微分接触，气、液的组成则发生连续变化。板式塔结构如图所示。塔体为一圆式筒体，塔体内装有多层塔板。塔板设有气、液相通道，如筛孔及降液管、底隙、溢流堰等。 （2） 气、液相流程 再沸器加热釜液产生气相在塔内逐级上升，上升到塔顶由塔顶冷凝器冷凝，部分凝液返回塔顶作回流液。液体在逐级下降中与上升气相进行接触传质。具体接触过程如图所示。液体横向流过塔板，经溢流堰溢流进入降液管，液体在降液管内释放夹带的气体，从降液管底隙流至下一层塔板。塔板下方的气体穿过塔板上气相通道，如筛孔、浮阀等，进入塔板上的液层鼓泡，气、液接触进行传质。气相离开液层而奔向上一层塔板，进行多级的接触传质。 板式塔结构及塔内的流动

13 7.3 板式塔 7.3.2 板式塔的结构 1）泡罩塔（应用最早，主要由泡罩、升气管、溢流堰、降液管及塔板组成） 1）泡罩塔（应用最早，主要由泡罩、升气管、溢流堰、降液管及塔板组成） 2）浮阀塔（生产能力大、操作弹性大、塔板效率高、结构简单） 2）浮阀塔（生产能力大、操作弹性大、塔板效率高、结构简单） 3）筛板塔（结构简单、成本低、效率高、安装维修方便） 4）无降液管塔（结构简单、生产能力大、压力降小） 5）导向筛板塔（效率高、压降小） 6）斜喷型塔（舌塔形、浮动舌形塔）减少夹带

14 7.3 板式塔 7.3.2 板式塔的结构

15 7.3 板式塔 7.3.2 板式塔的结构

16 7.3 板式塔 7.3.2 板式塔的结构 板式塔性能的比较 效率 45-80 栅板塔 2.0 筛板塔 操作弹性 1.35 1.3 1.0 良
 板式塔的比较 板式塔性能的比较 效率 85%最大负荷时的单板压降/mm（水柱） 泡罩塔 浮阀塔 舌形塔 45-80 45-60 栅板塔 塔型 2.0 筛板塔 与泡罩塔相比的相对气相负荷 操作弹性 与泡罩塔相比的相对价格 可靠性 1.35 1.3 1.0 良 优 超 中 30-50 40-70 25-40 0.7 0.5

17 7.3 板式塔 7.3.3 板式塔塔盘的结构 定距管式塔盘 1）整块式塔盘 重叠式塔盘 2）分块式塔盘（便于制造、安装、维修）
 塔盘 定距管式塔盘 1）整块式塔盘 重叠式塔盘 2）分块式塔盘（便于制造、安装、维修）  降液管 1）降液管的型式 2）降液管的尺寸 3）降液管的结构

18 7.3 板式塔 7.3.3 板式塔塔盘的结构 可拆式 平型 焊接固定式 受液盘 凹型 1）进口堰 2）出口堰 7.3.3.3 受液盘
 溢流堰 1）进口堰 2）出口堰

19 在塔内气速较大时，会出现塔顶雾沫夹带，造成物料损失和效率降低。
7.4 塔设备的附件 7.4.1 除沫器 在塔内气速较大时，会出现塔顶雾沫夹带，造成物料损失和效率降低。 丝网除沫器 折流板除沫器 除沫器 旋流板除沫器 多孔材料除沫器 玻璃纤维除沫器

20 丝网除沫器具有比表面积大、重量轻、空隙率大以及使用方便等优点。特别是它具有除沫效率高，压力降小的特点，是应用最广泛的除沫装置。
7.4 塔设备的附件 7.4.1 除沫器 丝网除沫器： 丝网除沫器具有比表面积大、重量轻、空隙率大以及使用方便等优点。特别是它具有除沫效率高，压力降小的特点，是应用最广泛的除沫装置。 丝网除沫适用于清洁的气体，不宜用于液滴中含有或易析出固体物质的场合（如碱液、碳酸氢钠溶液等），以免液体蒸发后留下固体堵塞丝网。 合理的气速是除沫器取得较高除沫效率的重要因素。 丝网除沫器的网块结构有盘形和条形两种。盘形结构采用波纹形丝网缠绕至所需的直径。网块的厚度等于丝网的宽度；条形网块结构是采用波纹形丝网一层层平铺至所需的厚度，然后上下各放置一块隔栅板。再使用定距杆使其连成一整体。

21 由固定的叶片组成如风车状。夹带液滴的气体通过叶片时产生旋转和离心运动。在离心力的作用下将液滴甩至塔壁，实现气液分离。效率可达95%。
7.4 塔设备的附件 7.4.1 除沫器 折流板除沫器： 由固定的叶片组成如风车状。夹带液滴的气体通过叶片时产生旋转和离心运动。在离心力的作用下将液滴甩至塔壁，实现气液分离。效率可达95%。

22 7.4 塔设备的附件 7.4.3 吊柱 安装在室外，无框架的整体塔设备，为了安装及拆卸内件，更换或补充填料，往往在塔顶设置吊柱。吊柱方位应使吊柱中心线与人孔中心线间有合适的夹角，使人能站在平台上操纵手柄，使吊柱的垂直线可以转到人孔附近，以便从人孔装入或取出塔内件。

23 7 塔设备

24 7 塔设备 返回

25 7 塔设备 返回

26 塔设备附件图片 气体再分布器 液体分布器

27 塔设备附件图片 泡罩塔板 液体再分布器 塑料鲍耳环 液体收集器

28 塔设备附件图片 金属环矩鞍 拉西环 规整填料 塑料鲍耳环 金属鲍耳环

29 7 塔设备附件图片 除雾沫器