1、漏液
气体通过筛孔的速度较小时,气体通过筛孔的动压不足以阻止上一块塔板的液体通过筛孔直接流到下一块塔板,这种现象称为漏液。
在精馏操作中,如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层,甚至低于液层所具有的位能,这时就会托不住液体而产生泄漏。孔速越低,泄漏越严重。
其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下层塔板,不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去,致使塔板效率下降。
因此,塔板的适宜操作的低孔速是由液体泄漏量所限制的,正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板上液体量的10%。
泄漏量的大小,亦是评价塔板性能的特性之一。筛板、浮阀塔板和舌形塔板在塔内上升孔速度小的情况下比较容易产生泄漏。
2、雾沫夹带
板上液体被上升气体自下层带入上一层塔板的现象称为雾沫夹带。
雾沫夹带使不同浓度的液体发生了混合,降低了塔板的提浓作用。为保证传质的正常效果,应控制夹带量不超过0.1kg(液体)/kg(干气体)。
影响雾沫夹带量的因素很多,诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。同时还必须指出,雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。
虽然影响雾沫夹带量的因素很多,但最主要的影响因素是孔速和两块塔板之间的气液分离空间。
对于固定的塔来说,雾沫夹带量主要随孔速的增大而增大。但是,如果增大塔板间的距离,扩大分离空间,则相应提高孔速。
3、液泛
为使液体能稳定地流入下一层塔板,降液管内须维持一定高度的液柱。孔速增大,气体通过塔板的压降也增大,降液管内的液面相应地升高;液体流量增加,液体流经降液管的阻力增加,相应地,降液管液面也升高。降液管中泡沫液体高度超过上层塔板的出口堰,板上液体将无法顺利流下,从而导致液流阻塞,造成淹塔,即液泛。
液泛是气液两相作逆向流动时的操作极限。发生液泛时,分散相由原来的气体变为液体,连续相由原来的液体变为气体,塔的正常操作将被破坏。
液泛形成的原因,主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大,超过了最大允许速度所造成;另外在精馏操作中,也常常遇到液体负荷太大,使溢流管内液面上升,以致上下塔板的液体连在一起,破坏了塔的正常操作的现象,这也是液泛的一种形式。
以上两种现象都属于液泛,但引起的原因是不一样的。在实际操作中要严格控制漏液量和雾沫夹带量,尽量避免液泛现象,严禁发生淹塔事故。