| (1)漏液在正常操作的塔板上,液体横向流过塔板,然后经降液管流下。当气体通过塔板的速度较小时,气体通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道流下时,便会出现漏液现象。漏液的发生导致气液两相在塔板上的接触时间减少,塔板效率下降,严重时会使塔板不能积液而无法正常操作。通常,为保证塔的正常操作,漏液量应不大于液体流量的10%。漏液量达到10%的气体速度称为漏液速度,它是板式塔操作气速的下限。
造成漏液的主要原因是气速太小和板面上液面落差所引起的气流分布不均匀。在塔板液体入口处,液层较厚,往往出现漏液,为此常在塔板液体入口处留出一条不开孔的区域,称为安定区。 (2)液沫夹带上升气流穿过塔板上液层时,必然将部分液体分散成微小液滴,气体夹带着这些液滴在板间的空间上升,如液滴来不及沉降分离,则将随气体进入上层塔板,这种现象称为液沫夹带。
液滴的生成虽然可增大气液两相的接触面积,有利于传质和传热,但过量的液沫夹带常造成液相在塔板间的返混,进而导致板效率严重下降。为维持正常操作,需将液沫夹带限制在一定范围,一般允许的液沫夹带量为eV<0.1kg(液)/ kg(气)。
影响液沫夹带量的因素很多,最主要的是空塔气速和塔板间距。空塔气速减小及塔板间距增大,可使液沫夹带量减小。 (3)液泛塔板正常操作时,在板上维持一定厚度的液层,以和气体进行接触传质。如果由于某种原因,导致液体充满塔板之间的空间,使塔的正常操作受到破坏,这种现象称为液泛。
当塔板上液体流量很大,上升气体的速度很高时,液体被气体夹带到上一层塔板上的量剧增,使塔板间充满气液混合物,最终使整个塔内都充满液体,这种由于液沫夹带量过大引起的液泛称为夹带液泛。
当降液管内液体不能顺利向下流动时,管内液体必然积累,致使管内液位增高而越过溢流堰顶部,两板间液体相连,塔板产生积液,并依次上升,最终导致塔内充满液体,这种由于降液管内充满液体而引起的液泛称为降液管液泛。
液泛的形成与气液两相的流量相关。对一定的液体流量,气速过大会形成液泛;反之,对一定的气体流量,液量过大也可能发生液泛。液泛时的气速称为泛点气速,正常操作气速应控制在泛点气速之下。
影响液泛的因素除气液流量外,还与塔板的结构,特别是塔板间距等参数有关,设计中采用较大的板间距,可提高泛点气速。
影响板式塔操作状况和分离效果的主要因素为物料性质、塔板结构及气液负荷,对一定的分离物系,当设计选定塔板类型后,其操作状况和分离效果便只与气液负荷有关。要维持塔板正常操作和塔板效率的基本稳定,必须将塔内的气液负荷限制在一定的范围内,该范围即为塔板的负荷性能。将此范围在直角坐标系中,以液相负荷L为横坐标,气相负荷V为纵坐标进行绘制,所得图形称为塔板的负荷性能图,如图片3-9所示。 |