第五节浮阀塔

第五节浮阀塔概述中已对浮阀塔作了简单的介绍。§7．5．1浮阀塔的结构浮阀塔的塔板即孔径39mm的大筛孔筛板。浮阀塔有关液流型式的分类、降液管型式、塔板上各区的分布及各区面积的计算方法均与筛板塔的相同。浮阀塔板与筛板塔板的开孔方式均为三角形排列叉排式。参看图7-26，筛孔或阀孔的叉排方式比起顺排方式可使液相在流过塔板时有更充分的气液接触机会。筛板塔板的筛孔均采用正三角形排列，而浮阀塔板的阀孔有两种排列形式。若塔板是整块的，多采用正三角形叉排，孔心距t为75～125mm；若塔径较大，采用分块式塔板，则多采用等腰三角形排列方式，第一排阀孔中心距t为75mm，各排阀孔中心线间的距离t'可取为65，80，100mm。可见，阀孔排列的疏密程度有较大的变化范围。下面介绍阀孔数N的确定原则。经验表明，浮阀处在刚升到最大开度时其操作性能最佳，这时漏液少，传质情况好，气液负荷有较大的变动余地，故将该操作状态定为“设计点”。浮阀的开度与穿过阀孔的气相动压有关。该动压可用气相动能因子F0表示。，其中u0为阀孔气速，m/s。对于F1型重阀，实验测得在阀刚全开时F0=9～12，选定合适的F0值后，可按下式算出相应的阀孔气速，即（7-23）则塔板上阀孔数N为（7-24）§7．5．2浮阀塔正常操作的气液流量范围浮阀塔正常操作气液流量范围的表示方法与筛板塔相同，也用负荷性能图表示，图上同样有五条限制线。其中，液相下限线、液相上限线的作法与筛板塔相同，计算溢流液泛线亦用（7-14）式，但计算气相通过塔板的阻力、计算漏液线及过量液沫夹带线的方法则与筛板塔不同。下面仅介绍浮阀塔与筛板塔计算方法不同的内容。1）气相通过一块塔板的阻力操作时，气相通过一块塔板的阻力可由干板阻力，液层阻力及克服液相表面张力的阻力加和求得。一般因克服表面张力的阻力比其它阻力小得多，可略去，故只需计算干板阻力与液层阻力。由实验结果知，对于F1型重阀，干板阻力的经验计算式为：阀全开前（7-25）阀全开后由（7-25）式的两个计算式联立解，可算得浮阀刚升到最高位置时阀孔气速uo,c，uo,c的算式为（7-26）对比由（7-26）式与（7-23）式算出的uo,c后，确定uo,c值，并计算干板阻力。塔板上液层阻力可按下式计算：（7-27）式中ε——液层充气系数，无因次。若液相为水，ε=0.5，液相为油，ε=0.2～0.35，为碳氢化合物时，ε=0.4～0.5。2）漏液线浮阀塔要求漏液量小于正常液相流量的10%。由实验可知，漏液量为正常液流量的10%时，阀孔动能因子F0=5～6，故可按算出漏液线气速及气相流量。3）过量液沫夹带线过量液沫夹带线仍按eV=0.1kg液/kg干气作出。浮阀塔的液沫夹带量通常以泛点百分比作为指标来控制。根据经验，eV0.1kg液/kg干气相当于：大塔——泛点百分比80%，D0.9m的塔——泛点百分比70%，减压塔——泛点百分比75%，而（7-28）表7-10物性系数K值系统物性系数K无泡沫，正常系统氟化物（如BF3，氟利昂中等起泡沫（如油吸收塔，胺及乙二醇再生塔）重度起泡沫（如胺和乙二醇吸收塔）严重起泡沫（如甲乙酮装置）形成稳定泡沫系统（如矸再生塔）1.00.900.850.730.600.30或（7-29）上二式中Z1——板上液流长度，对单流型塔板，Z1=D—2Wd；AT——塔板截面积，；A'a——A'a=AT-2Af；K——物性系数，其值可由表7-10查得；CF——泛点负荷系数，可由图7-27查得。计算过量液沫夹带线时，可根据塔的大小确定泛点百分比（如为大塔，泛点百分比取80%）。用（7-28）式及（7-29）式分别计算，作出两条过量液沫夹带线。为安全计，取其低限作为过量液沫夹带线。例题1