
液體靠重力作用由頂部逐板流向塔底排出,并在各層塔板的板面上形成流動(dòng)的液層;氣體則在壓力差推動(dòng)下,由塔底向上經(jīng)過均布在塔板上的開孔依次傳播各層塔板由塔頂排出。 塔板上氣液兩相的接觸狀態(tài)是決定板上兩相流流體力學(xué)及傳質(zhì)和傳熱規(guī)律的重要因素。當(dāng)液體流量一定時(shí),隨著氣速的增加,可以出現(xiàn)一下幾種接觸狀態(tài): 1鼓泡接觸狀態(tài) 氣速較低時(shí),氣體以鼓泡形式通過液層。由于氣泡的數(shù)量不多,形成的氣液混合物基本上以液體為主,氣液兩相接觸的表面積不大,傳質(zhì)效率很低。
2蜂窩狀接觸狀態(tài) 隨著氣速增加,氣泡數(shù)量不斷增加。當(dāng)氣泡形成速度大于氣泡浮升速度時(shí)氣泡在液層中累積。氣泡間相互碰撞,形成各種多面體的大氣泡。由于氣泡不易破裂,表面得不到更新,所以此種狀態(tài)不利于傳熱和傳質(zhì)。
3泡沫接觸狀態(tài) 當(dāng)氣速繼續(xù)增加,氣泡數(shù)量急劇增加,氣泡不斷發(fā)生碰撞和破裂,此時(shí)板上液體大部分以液膜的形式存在于氣泡之間,形成一些直徑較小,擾動(dòng)十分劇烈動(dòng)態(tài)泡沫,由于泡沫接觸狀態(tài)表面積大,并不斷更新,是一種較好的接觸狀態(tài)。
4噴射接觸狀態(tài) 當(dāng)氣速繼續(xù)增加,把板上液體向上噴成大小不等的液滴,直徑較大的液滴受重力作用落回到塔板上,直徑較小的液滴被氣體帶走,形成液沫夾帶。液滴回到塔板上又被分散,這種液滴反復(fù)形成和聚集,使傳質(zhì)面積增加,表面不斷更新,是一種較好的接觸狀態(tài)。
工業(yè)生產(chǎn)中一般希望呈現(xiàn)泡沫態(tài)和噴射態(tài)兩種狀態(tài)。 因噴射接觸狀態(tài)的氣速高于泡沫接觸狀態(tài),故噴射接觸狀態(tài)有較大的生產(chǎn)能力,但噴射狀態(tài)液沫夾帶較多,若控制不好,會(huì)破壞傳質(zhì)過程,所以多數(shù)塔均控制在泡沫接觸狀態(tài)下工作。