气液传质设备设计指导书

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1、填料精憾塔一、填料塔工艺设计内容1.塔填料的选择；2.塔径的计算；3.填料层高度计算；4.液体分布器和再分布器的设计；5.气体分布装置的设计；6.填料支撑装置的设计；7.塔底空间与塔顶空间的设计；8.填料塔的流体力学参数核算。二、工艺设计详细介绍4.塔填料选择须知：相对处理能力：拉西环＜矩鞍＜鲍尔环＜阶梯环＜环鞍（填料尺寸相同，压降相同）对于规整填料，分离能力：丝网类填料＞板波纹类填料，板波纹填料较丝网类有较大的处理量和较小的压降。250Y250指的是填料的比表面积，丫指的是波纹倾角为45°,XY指的是波纹倾角为30填料选择的三步骤：选材质-选类型-选尺

2、寸（径比应保持不低于某一下限值，以防止产生较大的壁效应，造成塔的分离效率下降。）选尺寸说明：填料尺寸大，成本低，处理量大，但效率低。一般大塔常使用50mm的填料。塔径/mm填料尺寸」/mmD＜3°n茁300＜D＜90025~3BD＞90050-80D4Vs/u（1）泛点气速法■一散堆填料(0.5~0.8)Ufa.Eckert关联图法_—-p"XW0.5LG()()wa2pUf0.2GY=gb.Bain-Hougen泛点关联式2aP1L__f8Plog[3g0.2]AL1-75()L0.25pG0.125)一规整填粉a.0.20.25log[1-75()(

3、0.125G)250Y金属板波纹填料b.泛点压降法WVLA=:A=0.297,CY型丝网填料：A二0.30PKisterandGill等压降曲线弹国柱^±.2002,264-265)PM•化工单元过程写设1郵计—p.北京:化卑:业出版泛点压降与填料因子间的关系:=Pp/z子0.740.9FpPa/m;Fp—填料因等压降曲线：XWL)(Wv0.5)0.5)0.50.05F()p0.277_pBain^o帼en泛点关联式2u(2)气相负荷因子法用于规整填料塔的计算CmaxUf[G/(LG)]°5u(0・75~0・8)uA校核:一散装填料：a.径比D/dp避免

4、壁效应对传质的歸a.泛点率u/ufw(0.5~0.8)保证塔在操作中不发生液泛b.喷淋密度＞最小喷淋密度保证填料充分湿c.每米填料层压降为使填料塔性能良好的工况下操作，每米填料层的压降不能太大，一般正常压降p/Z147-490Pa,真空操作下p/Z78.45Pa规整填料注意：计算出塔径后一定要按压力容器标准圆整塔径。3•填料层高度计算一传质单元数法填料层高度二传质单元数X传质单元高度传质单元高度计算淤a.恩田关联式该关联式所得计算结果有时不船要b.BollesandFair传质单元高度关联式慎重。c.注意：由于恩田关联式有壬0%的误差，Z实取(1.2-1

5、.5)Z一理论板当量高度(HETP)法理论板当量高度的值与填料塔内的物系性质、气液流动状态、填料的特性等御素有关，一般源于实测数据或由经验关联式迸算。在实际设计缺乏可魏据时，也可取文献（匡国柱•化工单元过程与设爵毀十•北京：化学工业出版社・2002,264-265）P273页所列数据作参考。填料尺寸/mm253850等板高度/mm矩鞍环430550750鲍耶420540710阶梯环鞍430530650以上关于HETP的取法是基于一种认识即填料塔的分离效率与被分离物系的物理性质故在设计时应券给无关或影响很小，显然这与实际情况相比有时会出现较大的徧注意。-■

6、填料层的分段目的：使填料层内气液两相处于良好的分布鬆一般情况：每经0块理论板的当量高度设置一个液体收集装置，并进行液体的再分布。散堆填料的分段：填料种填料高度/塔径最大高度/m填料F填料高度/塔径最大高度/m拉西环2.5-3<6醜5-10<6矩鞍环5〜8<6阶梯8-15<6规整填料的分段:填料种発板波發0Y丝网波SOO(BX)丝网波WO(CY)每段填料最大高度/m<6s3<1.54.塔附属高度塔附属高度包括：塔的上部空间高度、安装液体分布器和再分布器(包括液体收集器)的所需空间高度、塔的底部高度及塔的裙座高度。a.塔的上部空间高度作用：塔的上部空间高度指

7、塔填料层以上，应有一足够的空间高度，以使随气流携带的液滴能从气相中分离岀来，该高度一般取1.2-1.5m.b.安装液体分布器和再分布器(包括液体收集器)的所需空间高度其高度值依据分布器的形式而定，一般取1-1.5m的空间高度。c.塔的底部空间高度含义：指塔底填料支承板至塔底封头之间的垂直距离。该空间高度由釜液所占高度及釜液面上方的气液分离高度两部分。釜液所占高度的计算：依据釜液流量、釜液的停留时间、塔径计算。/、、、3例：釜液体积流MC/sm/s,塔径创m,停留时间坯nin住、尢比-亠心Lt-60m釜液所占咼度=h220.785D液面上方的气液分离高度要

8、求：满足安装塔底气相接管所需空间高度和气液分离所需空间高度。a.塔底裙座高度：塔