塔设备的液泛及原因

造成液泛的原因有哪些?现象是什么？

塔设备的液泛及原因
直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时，便要漫到上层板，产生不正常积液，最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象，称为液泛，亦称淹塔。     液泛开始时，塔的压降急剧上升，效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。     促成液泛的因素主要有以下两个：     
a.降液管内液体倒流回上层板     由于塔板对上升的气流有阻力，下层板上方的压力比上层板上方的压力大，降液管内泡沫液高度所相当的静压头能够克服这一压力差时，液体才能往下流。     当液体流量不变而气体流量加大，下层板与上层板间的压力差亦随着增加，降液管内的液面随之升高。若气体流量加大到使得降液管内的液体升高到堰顶，管内的液体便不仅不能往下流，反面开始倒流回上层板，板上便开始积液；加以操作时不断有液体从塔外送入，最后会使全塔充满液体。就形成了液泛。若气体流量一定而液体流量加大，液体通过降液管的阻力增加，以及板上液层加厚，使板上下的压力差加大，都会使降液管内液面升高，从而导致液泛。     
b.过量液沫夹带到上层板     气流夹带到上一层板的液沫，可使板上液层加厚，正常情况下，增加得并不明显。在一定液体流量之下，若气体流量增加到一定程度，液层的加厚便显著起来（板上液体量增多，气泡加多、加大）。气流通过加厚的液层所带出的液沫又进一步加多。这种过量液沫夹带使泡沫层顶与上一层板底的距离缩小，液沫夹带持续地有增无减，大液滴易直接喷射到上一层板，泡沫也可冒到上一层板，终至全塔被液体充满。   
以上两种促成液泛的原因中，比较常见的是过量液沫夹带。

第一种：过量液沫夹带引起。气相负荷因子过大引起的两相泡沫层或者喷射状接触的两相抵达上一层塔板。即"high froth height in tray"
第二种：降液管返混引起。因为气相负荷过大导致干板压降增大，液相负荷过大引起的堰上液高度增大。塔板压降的增大将导致降液管内液面增大。即"high liquid height in downcomer"
第三种：降液管阻塞引起。塔盘上液相流速太大导致降液管入口变小引起。即"high liquid height over outlet weir"

楼上两位讲得很详细了，我就不再重复了！

回复 2# zhn137

请教一下，淹塔和“降液管内液体倒流回上层板”而引起的液泛有什么区别呢？不都是由于液体填充到整个塔内而破坏传质吗？这两个概念我一直很困惑，谢谢

回复  zhn137

请教一下，淹塔和“降液管内液体倒流回上层板”而引起的液泛有什么区别呢？不都是由于液体 ...
youyuan538 发表于 2011-5-18 10:11

经过这一段时间的学习，终于明白了，淹塔和液泛其实就是一个概念。
液泛分为降液管液泛和雾沫夹带液泛两种，也就是淹塔和冲塔。

论坛里面的，复制过来大家分享下：   
直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时，便要漫到上层板，产生不正常积液，最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象，称为液泛，亦称淹塔。
　　液泛开始时，塔的压降急剧上升，效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。
　　促成液泛的因素主要有以下两个:
　　1.降液管内液体倒流回上层板
　　由于塔板对上升的气流有阻力，下层板上方的压力比上层板上方的压力大，降液管内泡沫液高度所相当的静压头能够克服这一压力差时，液体才能往下流。
　　当液体流量不变而气体流量加大，下层板与上层板间的压力差亦随着增加，降液管内的液面随之升高。若气体流量加大到使得降液管内的液体升高到堰顶，管内的液体便不仅不能往下流，反面开始倒流回上层板，板上便开始积液；加以操作时不断有液体从塔外送入，最后会使全塔充满液体。就形成了液泛。若气体流量一定而液体流量加大，液体通过降液管的阻力增加，以及板上液层加厚，使板上下的压力差加大，都会使降液管内液面升高，从而导致液泛。
　　2.过量液沫夹带到上层板
　　气流夹带到上一层板的液沫，可使板上液层加厚，正常情况下，增加得并不明显。在一定液体流量之下，若气体流量增加到一定程度，液层的加厚便显著起来（板上液体量增多，气泡加多、加大）。气流通过加厚的液层所带出的液沫又进一步加多。这种过量液沫夹带使泡沫层顶与上一层板底的距离缩小，液沫夹带持续地有增无减，大液滴易直接喷射到上一层板，泡沫也可冒到上一层板，终至全塔被液体充满。
　　促成液泛的原因中，比较常见的是过量液沫夹带。
塔的淹塔情况也就是分两种：１.塔的进出料没有平衡 ２.由于塔的液泛操作造成的淹塔.　　
    如果是由于原因１造成的，那解决的办法最快的还是停止塔的进出料，想办法将塔釜多余的物料输送出塔（不管是原料罐，还是别的空罐中），待塔釜液位正常后，塔的温度自然也就升起来啦。
如果是由于原因２造成的，那就得找出造成液泛的原因是什么，才能彻底的解决这个问题。造成液泛的原因有很多，教科书上讲到的很少，只是说塔的气液负荷过大造成，但造成气液负荷过大的原因是塔已经处于极限操作状态呢？还是出于塔的进出料不平衡造成（塔顶物料出不去，回流变得很大）？进料组分改变较大？现场蒸汽调节故障，增大了蒸汽量？等等。我所在的车间有很多的脱轻塔，其中有两只经常发生液泛。对于第一只塔（F1型重型浮阀，42块塔板，板间距300mm）（脱氨塔，塔顶采出气相氨），造成液泛的原因是因为其塔顶采出管线太长，且与压缩机的出口管线的连接有＂顶牛＂现象造成的，但塔径却是能够满足生产任务要求，且有部分的富余。由于塔顶出料减少，造成塔内轻组分向下迁移，塔的温度开始下降，操作工采取的办法是加大了塔釜的蒸汽量，结果塔温是上升啦，但是塔压也跟着上升，塔的压降也开始增大，操作工采取了加大塔顶冷凝器冷却水的方法降低塔压，结果造成整个塔的气液负荷增大，最后导致了该塔的液泛。对于另一只塔（F1型重型浮阀，75块塔板，板间距300mm），也是经常出现液泛现象，我自己也是经过对实际生产数据的计算分析（用aspen plus模拟），参照实际的操作过程，发现该塔已经处于极限操作状态。该塔的压降超过0.6kgf/cm2后，压降对于塔的进料量就十分敏感啦，达到0.62kgf/cm2的压降后，即发生明显液泛，塔的精馏段温度升高，塔顶物流中重组分取样分析超标，塔的提馏段温度降低，塔底物流取样分析轻组分超标.我们解决的办法是停止塔的进出料，并将塔的蒸汽停止，待塔板上的液体流到塔釜后（塔的压降可以参考，压降下降到正常值以下即可）通蒸汽升温，待塔的温度正常后，先给塔顶及塔底出料，然后再慢慢加进料至正常流量。还有一点，如果塔已经处于极限操作状态，塔的进料组分变化也会造成液泛。
所以如果是由于塔的液泛造成的淹塔，就应降低塔的处理量，让其有一定的操作弹性，以保证其它因素变化对其的干扰。”
  “在精馏过程中，自某块塔板往上液体逐渐积累，以至充满部分塔段，使上升气体受阻，使气、液两相的传质传热过程不能正常进行，这就叫淹塔。
    现象：淹塔时会使塔顶温度下降，回流罐液面下降，塔底液面和压力增高。
    原因：
（1）降液管堵死。回流液无法下流。开工时铁屑、焊渣等杂物，正常生产中设备腐蚀物的沉积，或者液体中的固体析出，溶液的自聚物，都易引起降液管堵塞。
    （2）液体量太大，使降液管超负荷。
    处理方法：
（1）适当降低进料量和回流量。
（2）如设备故障，则停工处理。
雾沫夹带是指板式分馏塔操作中，上升蒸汽从某一层塔板夹带雾状液滴到上一层塔板的现象。雾沫夹带会使低挥发度液体进入挥发度高的液体内，降低塔板效率。
关于冲塔的概念
    分馏塔正常操作中，气液相负荷相对稳定。当气液相负荷都过大时，气体通过塔板压降增大，会使降液管中液面高度增加；液相负荷增加时，出口堰上液面高度增加。当液体充满整个降液管时，上下塔板连成一片，分馏完全被破坏，即出现冲塔。
    形成塔内气液相负荷过大的因素都可引起冲塔，如处理量、原料性质过轻、原料含水量、塔底吹汽量、进料温度过高、回流中断或分布不均等。
    处理：原则是降低气液相负荷，即降低处理量，如进料含水大时，即要加强源头脱水，更换原料罐，减小塔底吹汽量，控制炉温，油品颜色变坏时，应及时送去不合格油罐，防止影响合格油品罐的质量，查明原因采取相应措施，尽快恢复生产正常。（常减压装置）
1、冲塔定义：当汽液相负荷都过大时，气体通过塔板的压降增大，会使降液管中液面高度增加，液相负荷增加时，出口堰上液面高度增加，当液体充满整个降液管时，上下塔板液体连成一片，分馏完全破坏，出现冲塔。
2、冲塔原因：形成塔内汽液项符合过大的诸因素，都可引起冲塔，如：原油处理量、原油进塔行水量、塔底吹汽量、塔顶回流量过大等。在塔内塔板结盐或降液管堵塞时汽液相负荷不均匀也会造成产品变颜色。
3、冲塔现象：发生冲塔时，因塔内分馏效果变坏，破坏正常的传质传热，致使塔顶温度、压力、侧线馏出口温度、回流温度均上升，塔低液位突然下降，馏出油颜色变黑
4、冲塔处理：处理原则是降低汽液负荷，即降低原油处理量如因原油含水过大造成的冲塔，则要求加强电脱盐的脱水，减小原油中含水量，当处理量过大时，要注意塔底吹汽流量不可过大，塔顶回流应适当。当油品颜色变坏时，应改送不合格罐。冲塔时，产品罐顶瓦斯应立即停止做加热炉燃料，防止汽油随同瓦斯进入加热炉燃烧。”

什么是喷射液液泛率啊，如何计算呢，喷射液泛跟夹带液泛是不是同一个概念呢？还有降液管液泛率%，雾沫夹带%，这些是怎么算呢