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三、空分设备中的空气精馏塔
1．50m ／h韵氧机的空气精馏塔
是一个双级精馏塔。下塔(中压塔)和上塔(低压塔)的结构如图5-30所示。
(1) 下塔
下塔的结构是筛板塔。下
接蒸发器，上联冷凝蒸发器，
工作压力O．5MPaG(表压，下
同)。筒体直径~198 1111"11，外套
一外筒壳，以承受压力，简体
由厚O．8mm 紫铜板制成，外
筒壳由厚3mm黄铜板制成。
筛板为单流对流型， 由厚0．8
mm 的黄铜板制成，筛孔直径
O．8ram，筛孔间距3．25ram。
筒体内装有22层筛板，塔板间
距75 mm， 总高1685 mm
下塔底部可得到～35 0
的液体空气，顶部可获得96
的氮气。
下塔塔板增加到32层， 在
下塔顶部可获得99．6％ N2的
氮气。 目5—3O 5p myh制氧机下塔 左)和上塔(右)
下塔塔板增加到56层，在下塔顶都可获得<i0 ppm 0 的高纯氮气。
(2) 上塔
上塔也是筛板塔， 上接补偿分离器，下接冷凝蒸发器， 工作压力0．05 MPa。筒体内径
265 mm，由厚O．8岫紫铜板制成。筛板结构同下塔，简体内装有48层塔板，总高度3840 、 ·
m m
补偿分离器用于分离气氮中带出的波氮。由孔板和倚圈将分
离器编成阻制、室，有孔眼相通，氨气先通过拉西环层，再先后
通过另外三个小室。由于气流方向不断改变， 氮气中夹带的液氮
哽分离出来，从隔圈的小孔中回流至塔顶塔板E，如图5—3l
所示。
液宅从32层塔板上进入塔内， 液氯从48层塔板上进入塔
内 上塔底部获得>99．2 0。的氧气，顶部获得96~97％N 的
氮气。
图5～ 3l 5O 型补
偿分离器
如果上塔塔板增加到s2F2~ ，液空从24层塔板上进入，液氢从52层塔板上进入，部
分馏分气从33层塔板上抽出，在E塔顶部可获得>99．5 N：的氮气。
150 m。／h制氧机的空气精馏塔，筛板采用单流环流型，其几种型号的性能见表5— 7。
2．i0000 m。／h空分设备的空气精馏塔
是一个双级精馏塔。下塔(中压塔)御上塔(低压塔)的结}勾如图5—32所示
周5一 ~ 1oooo rn'／h空分设备上塔与下垮
下塔
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1 9 9 2年第3期 深冷技术 ·49·
表5— 7 150mS／h制氰机精馏塔性能一览表
型 号 KFS一860一I KZON一150／6o~-g KZON一150／600- Ⅲ KzON一15o／eo
产量(m0／h) 150 150 150 165
抽 氧 纯度( ) 99
精 ．2 99．2 99．5 99 5
产 丹
t 时 产量(m0／h) 60O 600 6O0 ^OO
氨 纯度( ) 99
． 95 99．95 99．95 99．99
和
纯 产量(m ／h) 15O 15O 15O l65
度 配 氧 纯度( ) 99
．氲 2 99．2 99．5 99 5
塔
时 t(ra~／h) 6∞ 6OO 6OO ‘0
氨 纯度( ) ’ 99
． 5 99．5 99．95 99．99
下塔塔扳效 24层 24层 3O层 拈层
塔扳鼓 52层 58层 58层 70层
上 藏空进口位置 32层 36屡 拿6层 51雇
馕丹抽口位置 37层 层 · “ 层 56层
塔 氲慵丹抽口位置 22层
J 23层 22层 23层
(1) 下搭
下塔的结构是筛板塔，工作压力o．46～0．48MPa，承压简体直径~3o5o×25mm， 内筒
体直径忱856 X 3mm， 中心简体直径~1006×3mm。筛板为双流环流型，筛孔直径40．9 mm，
筛孔间距3．25 mm。下塔内装有35层塔板，塔板间距130 mm。
最下面一层塔板为泡罩塔板，其上配置直径 80 mm泡罩280个。泡罩塔板用于洗涤上升
气体。
污液氮抽口位置是22层塔板，污液氮纯度94~95 N。。下塔顶部获得99．99％ N|的氮
气，底部得到36~40％ 的液体空气。
仅生产99．5 的氧气的空分设备(亦称单高产品空分设备)，下塔塔板数为22~24层，
并且不提取污液氮，下塔顶部氮气纯度为96 N 。
(2) 上塔
上塔也是筛板塔，工作压力0．03～0．05MPa。外筒体直径~3210 X 5ram，中心简体直径
4,1206 X 3 mm， 辅塔外筒体直径~1810 X 5 111111， 辅塔内筒体直径4,7O6 X 3 mm。筛板为双流
环流型，辅塔筛孔直径4,0．9 re．IT1，膨胀空气进口位置以上筛孔直径 1．1 111111，膨胀空气进口
位置以下筛孔直径 1 mm， 筛孔间距均为3．25 nlm， 塔板间距均为130 mnl。
上塔塔板数共76层，氩馏分抽口位置是33层，膨胀空气进口位置是45层， 液空进口位置
是55层，污液氮进口位置是60层，纯液氮进口位置是76层。
上塔顶部获得99．99％N。的纯氮气，底部获得99．6％ O：的氧气，污氮气的纯度为94～
95 N：。
仅制职99．5 O 的氧气的空分设备，上塔塔板数为48~60块，氮气纯度为96~97 N：。
要求分离产品具有如下组成时。氧气99．5 ，纯氮99．99 ，污氮95 ， 液空38 o2，
采用双级精馏塔，它的塔板数及其分配如表5— 8所示。
表5— 8 双蛆精馏塔塔板敷厦其分配 制取99．999 N 的高纯氨气时， 上塔
和下塔的塔板数均需增加。
(三)泡罩塔
泡罩塔是最早使用的气液传质设备， 已
有一百多年历史，研究充分，有充足的设计
研究数据。
泡罩塔的优点是·塔板效率高，能在较
宽负荷范围内保持高效率I生产能力大，操
作弹性大，塔板能避免脏污和阻塞等。但是，泡罩塔板结构复杂，造价高和压降大，因而目
前泡罩塔在塔设备中所占的比重在缩小，但仍占一定地位。
空气精馏塔很少采用泡罩塔， 目前大中型空分设备下塔底部一块塔板常采用泡罩塔板。
一， 泡罩堪的结构
泡罩塔由塔体和泡罩塔扳组成， 如图5—33所示。泡罩塔板结构， 由泡罩、溢流堰和降
液管等组成。
圈5—33 泡罩塔示意图
1． 泡罩
常用的泡罩直径， 尺寸有~80mm，~lOOmm和6150mm
三种。 80ITIm和4,100 rnnl为矩形齿缝带帽缘圈型，qb150
iTiin为梯形敞开式齿缝型，其规格如图5—34和表5— 9。
用于空气精馏的泡罩塔也有使用~25mm 的泡罩。
囤5—34 泡罩结构参数
一般根据塔径的大小选择泡罩直径 塔径在1．2米以下选m~8o mm 的泡罩i塔径在l～
3米选m~1oo mm 的泡罩I塔径在3米以上选m~i~o mm 的泡罩。
齿缝有矩形， 三角形和梯形三种， 常用的是矩形。梯形齿缝在低负荷时，有较大的齿缝
开度， 如图5—35所示。
2． 泡罩排列
采用三角形排列，泡罩的中心距为泡罩直径的1．25～1．5倍，以保持良好的鼓泡效果。
泡罩到溢流堰，进口堰或降液管的最小间距为7,Smm,泡罩到塔壁的最小闯距为40ram。
泡覃井径x壁厚Dl x5 J
泡覃疆都外径D{
升气臂外径x壁厚D 0×a2 57x 0．5
总高度
开气管商度
泡帼高度
泡帼碰端至齿缝高度
支槊至泡罩底端高度
齿琏商虚
齿琏宽度
齿避数目
齿趋节距
升气管直径
升气管净面积
回转面积
环倍面积
齿箍总面积
泡罩塔板应开排液孔(褶孔)， 排液孔布置在谥流堰处， 以免影响塔板效率，排液孔直径
一般为8～l5 InlTl，对于小塔不宜小于3 InlTl，孔数按每平方米塔板面积具有2．5 CII1。的孔
面积计算。
3．美， 德泡罩塔
美国。苏比利尔100 空分设备的精馏塔采用泡罩塔，泡罩塔板结构如图5-36所示。
林德公司10000 m。／h空分设备(1966年进口)， 上塔共68层塔板，36层至50层(氩馏分抽
口位置至膨胀空气进口位段)之间，共有8层泡罩塔板与筛孔塔板间隔排列，每层泡罩板上有
360个 8O lnlTt的泡罩。塔径~3160×5 min。
泡罩塔的操作
如图5-37所示，液体由上层塔板通过降液管A处流入落板，横流过塔板上布置泡罩的
部分AC，这部分称鼓泡区，是塔板上气一液接触的有效区域。CD段作为初步分离液体中夹
带的气泡之用，液体越过滥流堰后流入降液管中，在降液管内经过静止分离， 蒸气回升至塔
板上，而清液体则流到下层塔板。
阻5— 35 齿缝开度
梯形上底与下底之比
当f=1时，为矩形齿缝
三当r=0时，为三角形齿缝 图5-36 泡罩式情馏板
图5-37 泡罩塔扳上气一液接触状况简玛
蒸汽由下层塔板上升， 通过泡罩的升气管和圊转通道向下流到环形空间， 靠蒸汽的压力
将环形空间中的液面压低，蒸汽从齿缝中通入泡罩间液体中。从被压低的液面到齿缝顶端的
距离h．称为齿缝开度，而从齿缝顶端至溢流堰板顶边之液层高度h 称为静液封。蒸汽从齿
缝中流出时形成的气泡搅动塔板上液体，当气泡离开液面时立即破裂，变为带有大量液滴的
气体，在液面上形成泡沫层，图中的zl为塔板上泡沫层的高度。在泡沫层内液滴周而复始
地上升和下降，蒸汽离开泡沫层后继续在泡沫层上之空间内分离出被夹带之液滴，最后有少
量之液滴被蒸汽夹带到上层塔板称为雾沫夹带。蒸汽从下层塔板通过泡罩，塔板上液层及泡
沫层之压头损失 称为每层塔板之蒸汽压降。
当液体由图5—37左A处横流过整个塔板，须克服塔板上的各种阻力，所以A处的液面
高度比液体出口端D处液面高，高出△ 称为液面落差(液面梯度)。液体压头较低处，蒸汽流
量较大’液体压头较高处，蒸汽流量较小，形成塔板上蒸{气分布不均匀
泡罩塔板的结构特点，是具有升气管的泡罩使蒸汽与液体隔开，塔板上的液层高度不是
由气流来承担，操作刚不像筛板塔板有严重的漏液现象，能在较宽的气一液负荷变动范围内
保持稳定的操作。塔板上液层高度较深，气液有较长的接触时间，提高了塔板效率 气液接
触装置结构复杂，塔板的安装、检修均不方便。蒸汽通过的路线狠曲折，蒸汽须克服塔板上
报层的压头较大 泡罩塔板造价高、蒸汽压降太， 液面落整犬和雾沫夹带量多，因而限制了
泡罩塔板生产能力的大幅度提高。
如果泡罩塔板的设计不妥或操作不当时，就会出现下列不正常现象。
1．锥流。液体流量很小或齿缝液封不够时，从齿缝出来的蒸汽能将液体推开，气体掠过
液面而升至上层塔板，气液接触不良，塔板效率很低。
2．脉动。蒸汽流量过小对，蒸汽的压头不足以克服塔板上液层的阻力，蒸汽无法通过
齿缝，直至下层塔板的蒸汽压头逐渐升高后，蒸汽才能从齿缝率逸出。此时，蒸汽压头立即
下降，叉要待片刻后再建立起一定压头才能通过齿缝。蒸汽鼓泡是脉动式，气液接触不剧
烈，塔板效率下降。
3．{蟊流。液体流量过大和蒸汽流量过小时，
在接近液体进口端的几排泡罩，顿流现象较严重。
下降
． 过量雾津走带。蒸汽流量过太， 被蒸
{气夹带到上屠塔板的液谪量超过允许量，此时
蒸汽压降显著上升，塔{贸效率急剧地下降。
5．液泛。气、液流量都很大时，降液管
内的液体会产生例流，返回上层塔扳，塔板上
泡诛层高度会超过塔板间距， 即造成掖泛。此
时蒸汽压降骤然上升，塔板效率急逮恶化，塔
的正常操作受到破坏。
泡罩塔的负荷性能图如图5—38所示。
液体能从泡罩升气管流到下层塔板，尤其是
液体没经过质量交换就往下流， 塔板效率
图5—38 泡罩塔板 荷性能固
(四)浮 阍塔
浮阀塔是50年代初发展起来的一种有效的气液传质设备，是泡罩塔的变型 问世以来，
发展推广很快，目前在职煮，烀闻塔占塔嚣各总数的#o 3o !面在日本则占到卯 。
浮阀塔在空气精馏塔上韵应用， 国内在个剐空分设备上已进行了探索。
浮阀塔板上浮阀型式很多， 国内应用有五种，其中以F】型应用最广，如图5-39所示。
浮阀(重盘式)的工作如图5-40所示。当气速很小时(区域I)，浮闷不升起，气流穿过
阂与塔板之间由起始定距片垂下高度决定的缝障(缝高h =h 。)上升，压力降随气流速度有
较大的变化。当气流速度增大至A点时，阀开始升起，进A区域Ⅱ，其升起高度随气流增大
1i百增大，而压力损失则几乎保持为常值。当气流速度增大到B点时，阀升至最高点，以后阀
图5—39 F l型浮阀厦气液接触模型 图5q 40 重盘式浮阀的阻力降
缝开度不再随气速而增大， 所以压力损失又随气速较快地上升，此时进入区域Ⅲ。
浮阀塔具有以下特点：
1．生产能力大， 比泡罩塔约提高20~40％，与筛板塔相近。
2．操作弹性大，在较宽的气速变化范围内，板效率变化较小，其弹性范围比筛板塔和
泡罩塔大得多。
3． 由于气液接触状态良好，以及气体为水平方向吹出，雾洙夹带量小，因此塔板效率较
高，比泡罩塔板效率可高出l5％左右。
4．塔板上没有复杂结构障碍物，因而液面梯度较小，蒸汽分配均匀。塔板压降比泡罩
塔板小。
5·塔板结构简单， 安装容易。制造费用约为泡罩塔板的60~80 ， 为筛板塔的l20～180 。
6． 由于闷体的不断运动，不易结垢、 堵塞。使用周期长。
1．50m ／h韵氧机的空气精馏塔
是一个双级精馏塔。下塔(中压塔)和上塔(低压塔)的结构如图5-30所示。
(1) 下塔
下塔的结构是筛板塔。下
接蒸发器，上联冷凝蒸发器，
工作压力O．5MPaG(表压，下
同)。筒体直径~198 1111"11，外套
一外筒壳，以承受压力，简体
由厚O．8mm 紫铜板制成，外
筒壳由厚3mm黄铜板制成。
筛板为单流对流型， 由厚0．8
mm 的黄铜板制成，筛孔直径
O．8ram，筛孔间距3．25ram。
筒体内装有22层筛板，塔板间
距75 mm， 总高1685 mm
下塔底部可得到～35 0
的液体空气，顶部可获得96
的氮气。
下塔塔板增加到32层， 在
下塔顶部可获得99．6％ N2的
氮气。 目5—3O 5p myh制氧机下塔 左)和上塔(右)
下塔塔板增加到56层，在下塔顶都可获得<i0 ppm 0 的高纯氮气。
(2) 上塔
上塔也是筛板塔， 上接补偿分离器，下接冷凝蒸发器， 工作压力0．05 MPa。筒体内径
265 mm，由厚O．8岫紫铜板制成。筛板结构同下塔，简体内装有48层塔板，总高度3840 、 ·
m m
补偿分离器用于分离气氮中带出的波氮。由孔板和倚圈将分
离器编成阻制、室，有孔眼相通，氨气先通过拉西环层，再先后
通过另外三个小室。由于气流方向不断改变， 氮气中夹带的液氮
哽分离出来，从隔圈的小孔中回流至塔顶塔板E，如图5—3l
所示。
液宅从32层塔板上进入塔内， 液氯从48层塔板上进入塔
内 上塔底部获得>99．2 0。的氧气，顶部获得96~97％N 的
氮气。
图5～ 3l 5O 型补
偿分离器
如果上塔塔板增加到s2F2~ ，液空从24层塔板上进入，液氢从52层塔板上进入，部
分馏分气从33层塔板上抽出，在E塔顶部可获得>99．5 N：的氮气。
150 m。／h制氧机的空气精馏塔，筛板采用单流环流型，其几种型号的性能见表5— 7。
2．i0000 m。／h空分设备的空气精馏塔
是一个双级精馏塔。下塔(中压塔)御上塔(低压塔)的结}勾如图5—32所示
周5一 ~ 1oooo rn'／h空分设备上塔与下垮
下塔
维普资讯 http://www.cqvip.com
1 9 9 2年第3期 深冷技术 ·49·
表5— 7 150mS／h制氰机精馏塔性能一览表
型 号 KFS一860一I KZON一150／6o~-g KZON一150／600- Ⅲ KzON一15o／eo
产量(m0／h) 150 150 150 165
抽 氧 纯度( ) 99
精 ．2 99．2 99．5 99 5
产 丹
t 时 产量(m0／h) 60O 600 6O0 ^OO
氨 纯度( ) 99
． 95 99．95 99．95 99．99
和
纯 产量(m ／h) 15O 15O 15O l65
度 配 氧 纯度( ) 99
．氲 2 99．2 99．5 99 5
塔
时 t(ra~／h) 6∞ 6OO 6OO ‘0
氨 纯度( ) ’ 99
． 5 99．5 99．95 99．99
下塔塔扳效 24层 24层 3O层 拈层
塔扳鼓 52层 58层 58层 70层
上 藏空进口位置 32层 36屡 拿6层 51雇
馕丹抽口位置 37层 层 · “ 层 56层
塔 氲慵丹抽口位置 22层
J 23层 22层 23层
(1) 下搭
下塔的结构是筛板塔，工作压力o．46～0．48MPa，承压简体直径~3o5o×25mm， 内筒
体直径忱856 X 3mm， 中心简体直径~1006×3mm。筛板为双流环流型，筛孔直径40．9 mm，
筛孔间距3．25 mm。下塔内装有35层塔板，塔板间距130 mm。
最下面一层塔板为泡罩塔板，其上配置直径 80 mm泡罩280个。泡罩塔板用于洗涤上升
气体。
污液氮抽口位置是22层塔板，污液氮纯度94~95 N。。下塔顶部获得99．99％ N|的氮
气，底部得到36~40％ 的液体空气。
仅生产99．5 的氧气的空分设备(亦称单高产品空分设备)，下塔塔板数为22~24层，
并且不提取污液氮，下塔顶部氮气纯度为96 N 。
(2) 上塔
上塔也是筛板塔，工作压力0．03～0．05MPa。外筒体直径~3210 X 5ram，中心简体直径
4,1206 X 3 mm， 辅塔外筒体直径~1810 X 5 111111， 辅塔内筒体直径4,7O6 X 3 mm。筛板为双流
环流型，辅塔筛孔直径4,0．9 re．IT1，膨胀空气进口位置以上筛孔直径 1．1 111111，膨胀空气进口
位置以下筛孔直径 1 mm， 筛孔间距均为3．25 nlm， 塔板间距均为130 mnl。
上塔塔板数共76层，氩馏分抽口位置是33层，膨胀空气进口位置是45层， 液空进口位置
是55层，污液氮进口位置是60层，纯液氮进口位置是76层。
上塔顶部获得99．99％N。的纯氮气，底部获得99．6％ O：的氧气，污氮气的纯度为94～
95 N：。
仅制职99．5 O 的氧气的空分设备，上塔塔板数为48~60块，氮气纯度为96~97 N：。
要求分离产品具有如下组成时。氧气99．5 ，纯氮99．99 ，污氮95 ， 液空38 o2，
采用双级精馏塔，它的塔板数及其分配如表5— 8所示。
表5— 8 双蛆精馏塔塔板敷厦其分配 制取99．999 N 的高纯氨气时， 上塔
和下塔的塔板数均需增加。
(三)泡罩塔
泡罩塔是最早使用的气液传质设备， 已
有一百多年历史，研究充分，有充足的设计
研究数据。
泡罩塔的优点是·塔板效率高，能在较
宽负荷范围内保持高效率I生产能力大，操
作弹性大，塔板能避免脏污和阻塞等。但是，泡罩塔板结构复杂，造价高和压降大，因而目
前泡罩塔在塔设备中所占的比重在缩小，但仍占一定地位。
空气精馏塔很少采用泡罩塔， 目前大中型空分设备下塔底部一块塔板常采用泡罩塔板。
一， 泡罩堪的结构
泡罩塔由塔体和泡罩塔扳组成， 如图5—33所示。泡罩塔板结构， 由泡罩、溢流堰和降
液管等组成。
圈5—33 泡罩塔示意图
1． 泡罩
常用的泡罩直径， 尺寸有~80mm，~lOOmm和6150mm
三种。 80ITIm和4,100 rnnl为矩形齿缝带帽缘圈型，qb150
iTiin为梯形敞开式齿缝型，其规格如图5—34和表5— 9。
用于空气精馏的泡罩塔也有使用~25mm 的泡罩。
囤5—34 泡罩结构参数
一般根据塔径的大小选择泡罩直径 塔径在1．2米以下选m~8o mm 的泡罩i塔径在l～
3米选m~1oo mm 的泡罩I塔径在3米以上选m~i~o mm 的泡罩。
齿缝有矩形， 三角形和梯形三种， 常用的是矩形。梯形齿缝在低负荷时，有较大的齿缝
开度， 如图5—35所示。
2． 泡罩排列
采用三角形排列，泡罩的中心距为泡罩直径的1．25～1．5倍，以保持良好的鼓泡效果。
泡罩到溢流堰，进口堰或降液管的最小间距为7,Smm,泡罩到塔壁的最小闯距为40ram。
泡覃井径x壁厚Dl x5 J
泡覃疆都外径D{
升气臂外径x壁厚D 0×a2 57x 0．5
总高度
开气管商度
泡帼高度
泡帼碰端至齿缝高度
支槊至泡罩底端高度
齿琏商虚
齿琏宽度
齿避数目
齿趋节距
升气管直径
升气管净面积
回转面积
环倍面积
齿箍总面积
泡罩塔板应开排液孔(褶孔)， 排液孔布置在谥流堰处， 以免影响塔板效率，排液孔直径
一般为8～l5 InlTl，对于小塔不宜小于3 InlTl，孔数按每平方米塔板面积具有2．5 CII1。的孔
面积计算。
3．美， 德泡罩塔
美国。苏比利尔100 空分设备的精馏塔采用泡罩塔，泡罩塔板结构如图5-36所示。
林德公司10000 m。／h空分设备(1966年进口)， 上塔共68层塔板，36层至50层(氩馏分抽
口位置至膨胀空气进口位段)之间，共有8层泡罩塔板与筛孔塔板间隔排列，每层泡罩板上有
360个 8O lnlTt的泡罩。塔径~3160×5 min。
泡罩塔的操作
如图5-37所示，液体由上层塔板通过降液管A处流入落板，横流过塔板上布置泡罩的
部分AC，这部分称鼓泡区，是塔板上气一液接触的有效区域。CD段作为初步分离液体中夹
带的气泡之用，液体越过滥流堰后流入降液管中，在降液管内经过静止分离， 蒸气回升至塔
板上，而清液体则流到下层塔板。
阻5— 35 齿缝开度
梯形上底与下底之比
当f=1时，为矩形齿缝
三当r=0时，为三角形齿缝 图5-36 泡罩式情馏板
图5-37 泡罩塔扳上气一液接触状况简玛
蒸汽由下层塔板上升， 通过泡罩的升气管和圊转通道向下流到环形空间， 靠蒸汽的压力
将环形空间中的液面压低，蒸汽从齿缝中通入泡罩间液体中。从被压低的液面到齿缝顶端的
距离h．称为齿缝开度，而从齿缝顶端至溢流堰板顶边之液层高度h 称为静液封。蒸汽从齿
缝中流出时形成的气泡搅动塔板上液体，当气泡离开液面时立即破裂，变为带有大量液滴的
气体，在液面上形成泡沫层，图中的zl为塔板上泡沫层的高度。在泡沫层内液滴周而复始
地上升和下降，蒸汽离开泡沫层后继续在泡沫层上之空间内分离出被夹带之液滴，最后有少
量之液滴被蒸汽夹带到上层塔板称为雾沫夹带。蒸汽从下层塔板通过泡罩，塔板上液层及泡
沫层之压头损失 称为每层塔板之蒸汽压降。
当液体由图5—37左A处横流过整个塔板，须克服塔板上的各种阻力，所以A处的液面
高度比液体出口端D处液面高，高出△ 称为液面落差(液面梯度)。液体压头较低处，蒸汽流
量较大’液体压头较高处，蒸汽流量较小，形成塔板上蒸{气分布不均匀
泡罩塔板的结构特点，是具有升气管的泡罩使蒸汽与液体隔开，塔板上的液层高度不是
由气流来承担，操作刚不像筛板塔板有严重的漏液现象，能在较宽的气一液负荷变动范围内
保持稳定的操作。塔板上液层高度较深，气液有较长的接触时间，提高了塔板效率 气液接
触装置结构复杂，塔板的安装、检修均不方便。蒸汽通过的路线狠曲折，蒸汽须克服塔板上
报层的压头较大 泡罩塔板造价高、蒸汽压降太， 液面落整犬和雾沫夹带量多，因而限制了
泡罩塔板生产能力的大幅度提高。
如果泡罩塔板的设计不妥或操作不当时，就会出现下列不正常现象。
1．锥流。液体流量很小或齿缝液封不够时，从齿缝出来的蒸汽能将液体推开，气体掠过
液面而升至上层塔板，气液接触不良，塔板效率很低。
2．脉动。蒸汽流量过小对，蒸汽的压头不足以克服塔板上液层的阻力，蒸汽无法通过
齿缝，直至下层塔板的蒸汽压头逐渐升高后，蒸汽才能从齿缝率逸出。此时，蒸汽压头立即
下降，叉要待片刻后再建立起一定压头才能通过齿缝。蒸汽鼓泡是脉动式，气液接触不剧
烈，塔板效率下降。
3．{蟊流。液体流量过大和蒸汽流量过小时，
在接近液体进口端的几排泡罩，顿流现象较严重。
下降
． 过量雾津走带。蒸汽流量过太， 被蒸
{气夹带到上屠塔板的液谪量超过允许量，此时
蒸汽压降显著上升，塔{贸效率急剧地下降。
5．液泛。气、液流量都很大时，降液管
内的液体会产生例流，返回上层塔扳，塔板上
泡诛层高度会超过塔板间距， 即造成掖泛。此
时蒸汽压降骤然上升，塔板效率急逮恶化，塔
的正常操作受到破坏。
泡罩塔的负荷性能图如图5—38所示。
液体能从泡罩升气管流到下层塔板，尤其是
液体没经过质量交换就往下流， 塔板效率
图5—38 泡罩塔板 荷性能固
(四)浮 阍塔
浮阀塔是50年代初发展起来的一种有效的气液传质设备，是泡罩塔的变型 问世以来，
发展推广很快，目前在职煮，烀闻塔占塔嚣各总数的#o 3o !面在日本则占到卯 。
浮阀塔在空气精馏塔上韵应用， 国内在个剐空分设备上已进行了探索。
浮阀塔板上浮阀型式很多， 国内应用有五种，其中以F】型应用最广，如图5-39所示。
浮阀(重盘式)的工作如图5-40所示。当气速很小时(区域I)，浮闷不升起，气流穿过
阂与塔板之间由起始定距片垂下高度决定的缝障(缝高h =h 。)上升，压力降随气流速度有
较大的变化。当气流速度增大至A点时，阀开始升起，进A区域Ⅱ，其升起高度随气流增大
1i百增大，而压力损失则几乎保持为常值。当气流速度增大到B点时，阀升至最高点，以后阀
图5—39 F l型浮阀厦气液接触模型 图5q 40 重盘式浮阀的阻力降
缝开度不再随气速而增大， 所以压力损失又随气速较快地上升，此时进入区域Ⅲ。
浮阀塔具有以下特点：
1．生产能力大， 比泡罩塔约提高20~40％，与筛板塔相近。
2．操作弹性大，在较宽的气速变化范围内，板效率变化较小，其弹性范围比筛板塔和
泡罩塔大得多。
3． 由于气液接触状态良好，以及气体为水平方向吹出，雾洙夹带量小，因此塔板效率较
高，比泡罩塔板效率可高出l5％左右。
4．塔板上没有复杂结构障碍物，因而液面梯度较小，蒸汽分配均匀。塔板压降比泡罩
塔板小。
5·塔板结构简单， 安装容易。制造费用约为泡罩塔板的60~80 ， 为筛板塔的l20～180 。
6． 由于闷体的不断运动，不易结垢、 堵塞。使用周期长。