化工原理下册天津大学柴诚敬17-18学时

u 100％ uF
安全系数
散装填料 50％～ 85%
规整填料 60％～ 95% uF
u
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二、填料塔的操作特性
(4)泛点气速的计算 ① 贝恩－霍根关联式
lg u g F 2[(a 3 t)(V L)L 0.2]A K (q qm m ,,V L)1/4(V L)1/8
塞流状态，而是存在着不同程度的返混。
返混的影响
传质推动力变小，传质效率降低放大效应。
造成返混现象原因
❖ 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
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第八章 气体吸收
8.7 填料塔 8.7.1 塔填料 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
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。
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第八章 气体吸收
8.7 填料塔 8.7.1 塔填料 8.7.2 填料塔的流体力学性能与操作特性
（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。
U 3600qV,L m3/(m2·h) Ω
qV ,L 液体体积流量，m3/s
Ω 填料塔的截面积，m2
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二、填料塔的操作特性
(2)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。
Umin 最小液体喷淋密度，m3/(m2·h)
Umi n(LW)mian t
最小喷淋密 度计算式
(LW )min 最小润湿速率，m3/(m·h)
经验值
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二、填料塔的操作特性
3.液泛
(1)填料塔的液泛现象
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。
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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
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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
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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。
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。
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埃克特通用关联图
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横坐标
qm,L ( V )0.5 qm,V L
纵坐标
uF2F
g
(V L
)L0.5
H2O L
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二、填料塔的操作特性
喷头式
液体分布 装置类型
盘式
管式√ 槽式√
槽盘式√
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喷头式液体分布器
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盘式液体分布器
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管式液体分布器
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槽式液体分布器
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槽盘式液体分布器
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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
2.填料规格的选择 (1)散装填料规格的选择
散装填料常用的规格（公称直径）
DN16 DN25 DN38 DN50 DN76
～ 填料规格
传质效率
～ 填料层压降
选择原则：D/d ≥ 8
填料 公称
塔
直径
径 完整版课件ppt
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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） 125 150 250 350 500 700
第八章 气体吸收
8.7 填料塔 8.7.1 塔填料
一、填料的类型 二、填料的性能及其评价
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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
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三、填料的选择
液泛时的空塔气速
Βιβλιοθήκη Baidu泛点气速 uF
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二、填料塔的操作特性
(2)影响液泛的因素
分析
～ 填料特性
uF
影响液泛 的因素
流体物性
～ ρL
uF
～ μL
uF
液气比
～ ρV
uF
q m ,L q m ,V
～ uF
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二、填料塔的操作特性
(3)泛点率
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。
2.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 L 分析 P
L 一定 u
～ P ～P
P/Z ～u
填料塔的流 体力学性能
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单位高度 填料层压
降
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液泛 区
载液 区
泛点
恒持 液量 区
填料层的△P ～ u关系
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载点
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二、填料塔的操作特性
1.填料塔内的气液分布 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 进塔的气液两相通过分布装置所进行 的强制分布。
动态分布 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。
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二、填料塔的操作特性
2.液体喷淋密度与填料表面的润湿
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。
泛点填料因子
lg Fablg U
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填料 因子平均值见表 8-10。
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二、填料塔的操作特性
4.填料塔的返混 在填料塔内，气液两相的逆流并不呈理想的活
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一、填料塔的流体力学性能
1.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 Hs
Ht＝Ho＋ Hs
m3液体 /m3填料
～ ～ 分析 Ht
填料层 压降
生产能力 传质效率
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一、填料塔的流体力学性能