传质与分离过程37－38学时

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1、一、填料层的持液量填料层的持液量是指在一定操作的条件下，在单位体积填料层内所积存的液体体积。持液量总持液量Ht动持液量Ho静持液量HsHt＝Ho＋Hs分析～Ht填料层压降～传质效率生产能力二、填料层的压降填料层的压降形成液膜与填料表面的摩擦液膜与上升气体的摩擦～u一定LL一定u～～填料塔的流体力学性能分析u单位高度填料层压降填料层的△P～u关系泛点载点液泛区载液区恒持液量区三、液泛在泛点气速下，持液量的增多使液相由分散相变为连续相，而气相则由连续相变为分散相，此时气体呈气泡形式通过液层，气流出现脉动，液体被带出塔顶，塔的操

2、作极不稳定，甚至被破坏，此种情况称为液泛。液泛时的空塔气速泛点气速uF～uF影响液泛的因素填料特性流体物性～ρLμL～ρV～液气比wL/wV～三、液泛分析uFuFuFuF四、液体喷淋密度和填料表面的润湿1.液体喷淋密度单位塔截面积上单位时间内喷淋的液体体积液体喷淋密度。m3/(m2·h)LhΩ液体体积流量，m3/h填料塔的截面积，m22.最小液体喷淋密度为保证填料层的充分润湿，必须保证液体喷淋密度大于某一极限值最小液体喷淋密度。UminLmin四、液体喷淋密度和填料表面的润湿最小液体喷淋密度，m3/(m2·h)最

3、小喷淋密度计算式最小润湿速率，m3/(m·h)经验值五、返混在填料塔内，气液两相的逆流并不呈理想的活塞流状态，而是存在着不同程度的返混。造成返混现象原因返混的影响传质推动力变小，传质效率降低放大效应。填料层内的气液分布不均气体和液体在填料层内的沟流气液的湍流脉动使气液微团停留时间不一致一、填料支承装置填料支承装置的作用是支承塔内的填料。填料支承装置类型栅板型孔管型驼峰型√二、填料压紧装置填料上方安装压紧装置可防止在气流的作用下填料床层发生松动和跳动。填料压紧装置类型栅板型网板型√三、液体分布装置液体分布装置作用是将进塔液

4、体均匀分布，以喷洒在填料层的上方。液体分布装置类型喷头式盘式管式槽式槽盘式√√√喷头式液体分布器盘式液体分布器管式液体分布器槽式液体分布器槽盘式液体分布器四、液体收集及再分布装置液体沿填料层向下流动时，有偏向塔壁流动的现象壁流。壁流导致填料层内气液分布不均，使传质效率下降。为减小壁流现象，可间隔一定高度在填料层内设置液体再分布装置。液体收集及再分布装置类型截锥式斜板式√槽盘式液体分布器√截锥式液体收集及再分布器斜板式液体收集器一、填料的选择1.填料类型的选择填料类型的选择考虑因素填料的传质效率要高填料的通量要大填料的压降要

5、低填料抗污堵性能强填料便于拆装、检修2.填料规格的选择散装填料常用的规格（公称直径）DN16DN25DN38DN50DN76(1)散装填料规格的选择填料规格～传质效率填料层压降～选择原则：D/d≥8塔径填料公称直径一、填料的选择(2)规整填料规格的选择规整填料常用的规格（比表面积）125150250350500700同种类型的规整填料，其比表面积越大，传质效率越高，但阻力增加，通量减少，填料费用也明显增加。故选用时，应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性质以及设备投资、操作费用等方面综合考虑。一、填料的选择二、填料塔工艺尺

6、寸的计算1.塔径的计算操作气速u计算泛点气速法动能因子法用于散装填料塔计算用于规整填料塔计算(1)泛点气速法液泛气速uF操作气速u泛点率(安全系数)散装填料规整填料～85%～95%二、填料塔工艺尺寸的计算①贝恩－霍根关联式A、K关联式常数，由有关手册查出。②埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特通用关联图计算。二、填料塔工艺尺寸的计算埃克特通用关联图横坐标纵坐标(2)动能因子法气相动能因子F操作气速u气相动能因子F的获得查有关填料手册由实验测定二、填料塔工艺尺寸的计算2.填料层高度的计算(1)传质单元

7、高度法(2)等板高度法注意问题填料层的分段设计填料层高度二、填料塔工艺尺寸的计算三、填料层压降的计算1.散装填料压降的计算由埃克特通用关联图计算2.规整填料压降的计算由压降关联式计算由实验曲线计算计算方法计算方法横坐标纵坐标埃克特通用关联图课外资料：国内常用的填料手册1.李锡源等.新型工业塔填料应用手册─散装填料部分.西安:化学工业部第六设计院,19892.刘乃鸿等.工业塔新型规整填料应用手册.天津:天津大学出版社,19933.王树楹等.现代填料塔技术指南.北京:中国石化出版社,19984.徐崇嗣等.塔填料产品及技术手

8、册.北京:化学工业出版社,1995练习题目思考题作业题:1、31.何为填料塔的载点和泛点；何为恒持液量区、载液区和液泛区？2.填料塔的流体力学性能包括哪些方面？3.最小液体喷淋密度表示何种意义？4.泛点率（安全系数）表示何种意义？本章小结本章重点掌握内容板式塔板式塔的结构与塔板的主要类