化工原理下册天津大学柴诚敬17－18学时

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1、8.7.1塔填料第八章气体吸收8.7填料塔一、填料的类型二、填料的性能及其评价三、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塔径填料公称直径三、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

2、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。三、填料的选择8.7.1塔填料第八章气体吸收8.7填料塔8.7.2填料塔的流体力学性能与操作特性一、填料塔的流体力学性能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Hs1.填料层的持液量Ht＝Ho＋Hs分析～Ht填料层压降～传质效率生产能力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一、填料

3、塔的流体力学性能2.填料层的压降填料层的△P～u关系液泛区载液区恒持液量区泛点载点二、填料塔的操作特性气液两相的均匀分布是填料塔设计与操作中十分重要的问题。气液分布初始分布动态分布1.填料塔内的气液分布进塔的气液两相通过分布装置所进行的强制分布。在一定的操作条件下，气液两相在填料层内，依靠自身性质与流动状态所进行的随机分布。2.液体喷淋密度与填料表面的润湿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)Ω液体体积流量，m3/s填料塔的截面积，m2二、填料塔的操作特性（1）液体喷淋密度(2)最小液体喷淋密度为保证填料层的充分润

4、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。Umin最小液体喷淋密度，m3/(m2·h)最小喷淋密度计算式最小润湿速率，m3/(m·h)经验值二、填料塔的操作特性在泛点气速下，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二、填料塔的操作特性3.液泛(1)填料塔的液泛现象～uF影响液泛的因素填料特性流体物性～ρLμL～ρV～液气比～分析uFuFuFuF二、填料塔的操作特性(2)影响

5、液泛的因素(3)泛点率散装填料规整填料～85%～95%二、填料塔的操作特性为保证填料塔正常操作，其操作气速应低于泛点气速，操作气速与泛点气速的比值称为泛点率。安全系数uFu(4)泛点气速的计算二、填料塔的操作特性①贝恩－霍根关联式A、K关联式常数，由表8-9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。埃克特通用关联图横坐标纵坐标泛点填料因子二、填料塔的操作特性a、b关联式常数，由有关手册查出。为了工程计算方便，将散装填料的泛点填料因子进行归纳整理，得到与液体喷淋密度无关的泛点填料因子平均值，部分散装填料的泛点

6、填料因子平均值见表8-10。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二、填料塔的操作特性4.填料塔的返混8.7.1塔填料第八章气体吸收8.7填料塔8.7.2填料塔的流体力学性能与操作特性8.7.3填料塔的内件一、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

7、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课外资料：国内常用的填料手册1.李锡源等.新型工

8、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