乱堆填料塔压降计算新方法.pdf

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1、第!卷第"期淮阴师范学院学报（自然科学版）@?9A!)?A"#$$#年%&’()*+&,-’*./.)01*2-1(32&++141（)5678593:;<=:<1>;6;?=）#$$#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!乱堆填料塔压降计算新方法!#嵇鸣，李春军（!B淮阴师范学院化学系江苏淮安##"$$!；#B清江化肥总厂江苏淮安##"$$#）摘要：本文在C;99<6关联式的基础上，结合填料塔中流体学流动实际和流体力学特征，经过理论分析并结合试验数据，提出了一个适宜于乱堆填料层压强降计算的新的半

2、经验关联式B关键词：乱堆填料层；压降；关联式；填料因子中图分类号：&DE$F文献标识码：*文章编号：!DG!EDHGD（#$$#）$"E$$IDE$F填料塔的压降是填料的流体力学主要特性之一，是确定填料塔操作单元动力消耗的重要参数B因此压降的确定对填料层操作的可靠性和经济性起决定性作用B通常填料层压降的确定，多由实验数据得出的关联图或关联式来估算，由于计算时只用一个填料因子参数，所以计算结果误差较大，在生产实际操作中，已有多种关联式报道，这些关联式在载点以下较为准确，但在载点以上误差仍然较大，本文在C;99<6关联式的基础上，通过理论分析，并结合试验结果，提出了一个适宜于乱堆填

3、料压降计算的新的半经验关联式B!乱堆填料层压降的半经验关联式［!］：C;99<6提出的单位高度喷淋填料层压降!L"和单位高度干填料层压降!#L"的计算式为"］#）（!）!!L"M!［$%（L"N&$）#’(（L#)*"）(#（L#)）（#）!!#L"M!（#%L"#’*式中：$!、$!—喷淋填料层和干填料层的压降，!%；"—填料层高度，+；,—空塔气速，+L-；!、!—#.$#"分别为干填料层和喷淋填料层的摩擦系数；%—干填料的比表面积，+L+；"—干填料层的空隙率；—气体密度，/0L+"；)—壁因子B#’*)可由（"）式计算：*!L)M!O!（L%1-）（"）*式中：1-—塔

4、径，+B!.、!$分别由（F）、（I）式计算：$B$H!.M23（DFL45’O!BHL45’）（F）$B$H）［Q45$#’)-（L!N"）%’（D）45$M6$#$（L&%$）（G）""#式中：%、%—气相和液相的粘度，!%·-；#—液相密度，/0L+；6—液相喷淋密度，+（

5、L+·-）；13’$$$收稿日期：#$$#E$FE#D基金项目：江苏省教育厅自然科学基金资助项目（JJK%CI"$$$!）作者简介：嵇鸣（!JFFE），男，江苏灌南人，副教授，主要从事化工工艺和应用化学等研究B第+期嵇鸣等：乱堆填料塔压降计算新方法*7填料的当量直径，!!"#由（"）式计算："##$（%&!）’$（"）由式（%）、（(）、（)）、（*）可得到：+!%’!%&#（"’’"&）［!（’!&(’）］/0+%0*#［,-.（)*’’(//）］（(’’(’·+）［!（’!&(’）］（1）以上各式中的持液量(和载点持液量(由文献公式［%］计算，计算时还需引入+个填料常数，连

6、同’’·,常数-#共需采用)个填料常数!按照2344,5关联式计算填料层压降，在液相负荷较小时准确性较高，但随着液相负荷的增大，计算误差也随着增大!由（1）式可见，湿填料床层和干填料床层阻力和填料持液量及液相流动状况有关!但同时还应注意到，由于气液两相在同一通道中流过，气体对液体会产生一些作用力，增大了液膜的厚度；液体也会因气液相界面的状况如波纹成漩涡而影响气体的流动状况，使气体的流动阻力增大!这种气液两相的互相影响，与填料的几何形状、尺寸大小及表面性质有关!因此，本文对（*）式作了两项修改："将（*）式右边指数项中的液相雷诺数)*前面乘以常数-，以表示不同填料层液相流动状况对

7、压降的影响；#在该式右’’边乘以（%6-)*），以表示在不同填料层气体流动对压降的影响，-、-、-对每种填料来说，均为一./.’%个常数，表示填料的几何形状、尺寸大小及表面性质对压降的影响!这样，本文提出的喷淋填料层摩擦系数计算式为：（$)’)*/!/"）［,-（.-）/!+）’!］%!*）（%/）"’#-#/6%!"’)*/’·)*’’(//）］（(’’(’·,·［（!&(’·（%6-.)*/将（%/）式代入（%）式计算填料层压降!对上面式子中的填料持液量，本文采用以下关联式计算：当空塔气