北京化工大学实验报告——板式塔的流体力学性能的测定
板式塔的实验报告
实验名称：板式塔流体力学性能测定学生姓名：[你的姓名]学号：[你的学号]指导教师：[指导教师姓名]生助教：[生助教姓名]实验日期：[实验日期]交报告日期：[交报告日期]一、实验目的1. 了解板式塔的结构和工作原理。
2. 掌握板式塔的流体力学性能测定方法。
3. 分析不同操作条件下板式塔的流体力学性能。
4. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理板式塔是一种常用的分离设备，广泛应用于化工、石油、食品等行业。
板式塔的工作原理是利用气液两相在塔板上的接触、传质和分离作用，实现物质的分离。
本实验通过测定板式塔的流体力学性能，包括塔板压降、液相流量、气相流量等参数，分析不同操作条件下板式塔的流体力学性能。
三、实验装置与仪器1. 实验装置：板式塔、进料泵、流量计、压力计、温度计、流量调节阀、冷却水系统等。
2. 实验仪器：秒表、卷尺、计算器、数据采集器等。
四、实验步骤1. 搭建实验装置，检查各连接部分是否严密。
2. 将进料泵、流量计、压力计、温度计等仪器与板式塔连接。
3. 开启冷却水系统，保持实验温度稳定。
4. 调节进料泵，控制进料流量。
5. 测量塔板压降、液相流量、气相流量等参数。
6. 改变操作条件（如进料流量、塔板间距等），重复步骤5，记录实验数据。
7. 对实验数据进行处理和分析。
五、实验结果与分析1. 塔板压降：塔板压降是衡量板式塔流体力学性能的重要指标。
实验结果表明，塔板压降随液相流量和气相流量的增加而增加，这与流体力学原理相符。
2. 液相流量：液相流量是影响板式塔分离效果的重要因素。
实验结果表明，液相流量与塔板压降呈正相关关系，即液相流量越大，塔板压降越大。
3. 气相流量：气相流量对板式塔的分离效果也有较大影响。
实验结果表明，气相流量与塔板压降呈正相关关系，即气相流量越大，塔板压降越大。
4. 操作条件对流体力学性能的影响：实验结果表明，改变进料流量和塔板间距对板式塔的流体力学性能有显著影响。
增大进料流量和塔板间距，塔板压降增大，分离效果降低。
板式塔流体力学性能测定 实验报告
化学实验教学中心实验报告化学测量与计算实验Ⅱ实验名称：板式塔流体力学性能测定实验报告学生姓名：学号：院（系）：年级：级班指导教师：研究生助教：实验日期： 2017.05.25 交报告日期： 2017.06.01(3) 当气流速度略微增加时，塔板上积液层将很快上升到溢流堰的高度，塔板压力降也随之急剧增大。
当液体开始由溢流堰溢出时，为另一个转折点，如图中B 点。
这时，仍有部分液体从筛孔中泄漏下去。
自该转折点之后，随着气流速度增大，液体的泄漏量不断减少，而塔板压力降却变化不大。
(4) 当气流速度继续增大到某一数值时，液体基本上停止泄漏，则称该转折点为泄漏点，如图中C 点。
自C点以后，塔板的压力降随气速的增加而增大。
(5)当气速高达某一极限值时，塔板上方的雾沫挟带将会十分严重、或者发生液泛。
自该转折点（如图中D点）之后，塔板压降会随气速迅速增大。
塔板上形成稳定液层后，塔板上气液两相的接触和混和状态，也将随着气速的改变而发生变化。
当气速较较小时，气体以鼓泡方式通过液层。
随着气速增大，鼓泡层逐渐转化为泡沫层，并在液面上形成的雾沫层也将随之增大。
对传质效率有着重要作用的因素是充气液层的高度及其结构。
充气液层的结构通常用其平均密度大小来表示。
如果充气液层的气体质量相对于液体质量可略而不计，则h fρf= h1ρl(4)式中，h f 、h1分别为充气液层和静液层的高度，m；ρf、ρl分别为充气液层的平均密度和静液层的密度，kg· m– 3；若将充气液层的平均密度之比定义为充气液层的相对密度，即∅=ρfρl=ℎlℎf则单位体积充气液层中滞留的气体量，即持气量可按下式计算：V g=(ℎf−ℎl)/ℎf=1−∅ m3∙m−3（5）单位体积充气液层中滞留的液体量，即持液量可按下式计算：V l=ℎl/ℎf=∅ m3∙m−3（6）气体在塔板上的液层的平均停留时间为：t g=[ℎf S(1−∅ )]V s =ℎfu0(1−∅) s （7）液体在塔板上的平均停留时间为图1 筛孔塔板干板压头降Δh d 与筛孔速度u a 之间的关系图2 板式塔的Δh 与空塔速度的关系曲线t l =ℎf ∙S∙∅L s=ℎf ∅Ws （8）式中，S 为空塔横截面积，m 2；V s 为气体体积流率，m 3∙s −1；L s 为液体体积流率，m 3∙s −1；W 为液体喷淋密度，m 3∙m −2∙s −1；u 0 为气体的空塔速度，m ∙s −1。
板式塔流体力学实验
6.再进一步关小气阀 再进一步关小气阀 当气速大大小于设计气速时，泡沫层明显减少， 当气速大大小于设计气速时，泡沫层明显减少， 因为鼓泡少， 液两相接触面积大大减少， 因为鼓泡少，气、液两相接触面积大大减少， 显然，这是各类型塔不正常运行状态。 显然，这是各类型塔不正常运行状态。 7.再慢慢关小气阀 再慢慢关小气阀 可以看见塔板上既不鼓泡、 可以看见塔板上既不鼓泡、液体也不下漏的现 若再关小气阀， 象。若再关小气阀，则可看见液体从塔板上漏 这就是塔板的漏液点。 出，这就是塔板的漏液点。
够大时，塔板上的液体会有一部分从筛孔漏下， 够大时，塔板上的液体会有一部分从筛孔漏下， 这样就会降低塔板的传质效率。 这样就会降低塔板的传质效率。因此一般要求 塔板应在不漏液的情况下操作。所谓“漏液点” 塔板应在不漏液的情况下操作。所谓“漏液点” 是指刚使液体不从塔板上泄漏时的气速。 是指刚使液体不从塔板上泄漏时的气速。 液泛点 当气速大到一定程度， 当气速大到一定程度，液体就不再从 降液管下流，而是从下塔板上升， 降液管下流，而是从下塔板上升，这就是板式 塔的液泛。液泛速度也就是达到液泛时的气速。 塔的液泛。液泛速度也就是达到液泛时的气速。
实验九
板式塔流体力学实验
教师： 教师：张晓艳
一、实验目的
1.观察板式塔各类型塔板的结构， 1.观察板式塔各类型塔板的结构，比较各塔板 观察板式塔各类型塔板的结构 上的气液接触状况。 上的气液接触状况。 2.实验研究板式塔的极限操作状态， 2.实验研究板式塔的极限操作状态，确定各塔 实验研究板式塔的极限操作状态 板的漏液点和液泛点。 板的漏液点和液泛点。
三、实验装置
4
5 6 7 8 3 2 1
图 9-4 塔板流体力学演示实验 1－增压水泵，2－调节阀，3－转子流量计，4－有降液管筛孔板，5－ 浮阀塔板，6－泡罩塔板，7－无降液管筛孔板，8－风机。
板式塔流体力学性能测定-实验报告
化学实验教学中心
实验报告
化学测量与计算实验Ⅱ实验名称：板式塔流体力学性能测定实验报告
学生姓名：学号：
院（系）：年级：级班
指导教师：研究生助教：
实验日期： 2017.05.25 交报告日期： 2017.06.01
图1 筛孔塔板干板压头降Δh d 与筛孔速度u a 之间的关系图2 板式塔的Δh 与空塔速度的关系曲线
塔板上形成稳定液层后，塔板上气液两相的接触和混和状态，也将随着气速的改变而发生变化。
当气速较较小时，气体以鼓泡方式通过液层。
随着气速增大，鼓泡层逐渐转化为泡沫层，并在液面上形成的雾沫层也将随之增大。
对传质效率有着重要作用的因素是充气液层的高度及其结构。
充气液层的结构通常用其平均密度大小来表示。
如果充气液层的气体质量相对于液体质量可略而不计，则
h fρf= h1ρl(4)
调节阀和孔板流量计进入塔底。
通过塔板的尾气由塔顶排出。
气体通过塔板的压力降由压差计显示。
图3 筛板塔
1.塔体；
2.筛孔塔板；
3.漏液排放口；
4.温度计；
5.溢流装置
图4 板式塔流动特性实验装置流程
空气源；2.放空阀；3.消声器；4.孔板流量计；5.U型水柱压差计；6. U型汞柱压差计；
7.板式塔；转子流量计；9. U型水柱塔压差计；10.高位槽；11.排水管。
板式塔流体力学实验报告
板式塔流体力学实验报告引言本实验旨在研究板式塔的流体力学特性。
板式塔是一种常用于化工领域的设备，用于分离液体混合物中的组分。
通过实验观察和数据分析，我们可以了解板式塔的流体流动行为，从而优化塔的设计和操作参数，提高分离效率。
实验装置和方法实验中使用的板式塔装置由一根垂直立管和多层水平放置的板组成。
我们通过向塔底注入液体混合物，控制流量和温度，观察在不同操作条件下的塔内流体流动情况。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 流体流动模式在不同操作条件下，板式塔内流体的流动模式会发生变化。
当流速较低时，流体呈现层流状态，流线整齐有序；而当流速增加时，流体会变为湍流状态，流线杂乱无序。
这对于塔内物质传递和分离过程有着重要影响。
2. 流体分布在塔内的不同位置，流体的浓度和温度分布不均匀。
通常情况下，塔底的浓度较高，而塔顶的浓度较低。
这是由于塔内的物质传递和分离过程导致的。
3. 塔板效率塔板效率是评价板式塔分离效果的重要指标。
通过实验观察和数据分析，我们可以计算出塔板效率，并比较不同操作条件下的效率差异。
从实验结果可以看出，塔板效率随着流速的增加而提高，但也存在一个最佳操作点，超过此点后效率会下降。
结论本实验通过观察和数据分析，深入了解了板式塔的流体力学特性。
我们发现流体流动模式、流体分布和塔板效率对于塔的设计和操作至关重要。
在实际应用中，我们可以根据不同的分离要求和操作条件，优化塔的结构和操作参数，以提高分离效率。
通过本实验，我对板式塔的流体力学特性有了更深入的了解。
我将继续深入研究和探索，在化工领域的实际应用中发挥作用，为工业生产提供技术支持和解决方案。
化工基础实验报告
化工基础实验报告实验名称 板式塔流体力学特性的测定 班级 姓名 学号 成绩 实验时间 同组成员一、实验目的1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系；2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能； 二、实验原理板式塔流体力学特性测定 塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。
当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。
当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。
塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。
负荷性能图以气体体积流量（m 3/s ）为纵坐标，液体体积流量（m 3/s ）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。
当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。
传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。
为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。
本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。
筛板的流体力学模型如下： 1) 压降l c p p p ∆+∆=∆式中，Δp —塔板总压降，Δp c —干板压降，Δp l —板上液层高度压降， 其中20)(051.0c u g p v c ρ=∆式中 ρv —气相密度，kg/m 3；g —重力加速度，m/s 2，u 0—筛孔气速，m/s ，c 0—筛孔流量系数，筛板上因液层高度产生的压降Δp l 即液层有效阻力h l ：l l l gh p ρ=∆式中ρl —液相密度，kg/m 3，g —重力加速度,m/s 2，h l —液层有效阻力，m 液柱。
实验八、板式塔流体力学性能测定
实验八、板式塔流体力学性能测定一、实验目的1．观察塔板上气、液两相流动状况。
2．测定气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系、雾沫夹带率与空塔气速的关系、泄漏率和空塔气速的关系。
3．研究板式塔负荷性能图的影响因素并做出筛板塔的负荷性能图。
二、实验原理板式塔为逐级接触的气～液传质设备，当液体从上层塔板经溢流管流经塔板与气体形成错流通过塔板，由于塔板上装有一定高度的堰，使塔板上保持一定的液层，然后越过堰从降液管流到下层塔板。
气体从下层塔板经筛孔或浮阀、泡罩齿缝等，上升穿过液层进行气液两相接触，然后与液体分开继续上升到上一层塔板。
塔板传质的好坏很大程度取决于塔板上的流体力学状况。
1．塔板上的气液两相接触状况及不正常的流动现象。
（1）气液两相在塔板上接触的三种状态：1）当气体的速度较低时，气液两相呈鼓泡接触状态。
塔板上存在明显的清液层，气体以气泡形态分散在清液层中间，气液两相在气泡表面进行传质。
2）当气体速度较高时，气液两相呈泡沫接触状态，此时塔板上清液层明显变薄，只有在塔板表面处才能看到清液，清液层随气速增加而减少，塔板上存在大量泡沫，液体主要以不断更新的液膜形态存在于十分密集的泡沫之间，气液两相以液膜表面进行传质。
3）当气体速度很高时，气液两相呈喷射接触状态，液体以不断更新的液滴形态分散在气相中间，气液两相以液滴表面进行传质。
（2）塔板上不正常的流动现象1）漏液当上升的气体速度很低时，气体通过塔板升气孔的动压不足阻止塔板上液层的重力，液体将从塔板的开孔处往下漏而出现漏液现象。
2）雾沫夹带当上升的气体穿过塔板液层时，将板上的液滴挟裹到上一层塔板引起浓度返混的现象称为雾沫夹带。
3）液泛当塔板上液体量很大，上升气体速度很高，塔板压降很大时，液体不能顺利地从降液管流下，于是液体在塔板上不断积累，液层不断上升，使塔内整个塔板间都充满积液的现象称为液泛。
2．流体力学性能测定（1）压降在塔板的上面和下面气液分离空间中各设置一个测压口，分别连在U型压差计的两端，可以测定气体通过塔板的压降。
板式塔的流体力学性能介绍
板式塔的流体力学性能介绍★评价塔设备性能的主要指标生产能力塔板效率操作弹性塔板压强降★板式塔的流体力学性能塔板压强液泛雾沫夹带漏液液面落差一、塔板压降也就是气体通过塔板时的阻力损失。
包括：干板阻力：由板上各部件所造成的局部阻力板上充气液层的静压强板上液体的表面张力（摩擦阻力）∙塔板压降对板式塔操作特性的影响∙影响塔底操作压强：塔板压降↑若为吸收操作，则要求送气压强↑ ；若为精馏操作，则要求釜底压强↑ ；若为真空精馏操作，则同样要求釜底压强↑ →导致实际操作不能在真空下进行。
∙影响板效率：∙干板压降↑ → 气体流动不畅↑ 气液接触时间↑ → 板效率↑∙板上充气液层静压↑（即板上液层厚度↑）→ 气液传质时间↑→板效率↑总而言之，要综合考虑，原则：在保证较高板效率的前提下，力求减小塔板压强，以降低能耗，改善塔的操作性能。
二、液泛正常操作时，降液管中有一足够的液体高度，以克服两板间由气体压差造成的压降使液体能够自上而下流动。
∙但若气相的流量↑→塔板压降↑→降液管内液体流动不畅→管内液体积累；∙若液相的流量↑→降液管内截面不能满足该液体顺利流过→管内液体积累；从而必然使降液管内液体不断增高→最终使整个板间充满液体→塔操作被严重破坏。
这种现象即为液泛（淹塔）。
一般，气速↑→有利于形成湍动的泡沫层→传质速率↑。
但显然不能超过液泛时的气速。
因此，液泛时的气速应为塔操作的极限速度。
此外，板间距↑→可提高液泛速度。
三、雾沫夹带∙当气速↑，使塔板处于泡沫状态或喷射状态时→液体被吹塔板，该现象称为雾沫夹带。
∙雾沫夹带造成的影响：液相在塔板间返混→塔板效率↓∙因此，应限制雾沫夹带。
eV<0.1kg(液)/kg(气)∙影响雾沫夹带量的因素：空塔气速↑塔板间距↓雾沫夹带量↑四、漏液∙在正常操作的塔板上，液体横向流过塔板，然后通过降液管流下。
∙但若气体通过塔板的速度↓ → 上升气体通过孔道的动压不足以克服板上液体的重力→液体从塔板上的开孔处往下漏，称漏液。
化工原理实验 实验五 板式精馏塔性能的测定
实验五 板式精馏塔性能的测定一、 实验目的1、测定全回流条件下的全塔效率和单板效率2、测定部分回流条件下的全塔效率3、测定精馏塔的塔板浓度（温度）分布 二、实验原理本设备为DES —Ⅲ型精馏实验装置。
精馏塔共有8块塔板，塔身的结构尺寸为：塔内径为50mm ，塔板间距为80mm ，溢流管截面积为80mm 2，溢流堰高为12mm ，底隙高度为5mm ，每块塔板上开有直径为1.5mm 的小孔，正三角形排列，孔间距为6mm 。
除7、8板外，每块塔板上都有液相取样口。
回流分配装置由回流分配器与控制器组成。
回流分配器由玻璃制成，两个出口管分别用于回流和采出，引流棒为一根φ4mm 的玻璃棒，内部装有铁芯，可在控制器的作用下实现引流。
此回流分配器既可通过控制器实现手动控制回流比，也可通过计算机实现自动控制。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数，主要包括： 总板效率 NeN E 1-=单板效率 *11n n n n ml x x x x E --=--三、实验装置与流程本实验料液为乙醇—正丙醇溶液，从原料液罐用泵打入缓冲罐，由缓冲罐经泵打入塔内。
釜内液体经电加热器产生蒸汽逐板上升，经与各板上的液体热传质后，进入塔顶盘管式换热器壳程，管层走冷却水，再从回流分配器流出，一部分作为回流液从塔顶流入塔内，另一部分作为产品溜出，进入原料液罐贮罐。
四、实验步骤1）配料。
在配料罐中配制乙醇体积分率为20％的乙醇、丙醇溶液，启动循环泵搅匀并打入进料罐中。
2）进料。
开启进料泵，调节旁路阀、进料口阀门、进料流量计阀门等，向塔内进料至液位计高度4/5左右。
3）全回流操作。
先开塔顶放空阀门，然后按下塔釜加热器“手动加热”绿色按钮，调节加热电压至120V，或选择“自动加热”模式，打开冷却水，有回流后根据汽液接触状况对电压适当调整（80V）；约20分钟稳定后塔顶、塔釜及相邻两块塔板取样分析数据。
4）部分回流操作。
开进料泵、进料罐阀门及塔中进料口阀门，调整进料量为30ml/min，设置回流比为相应的数值3～4，开塔釜出料阀门及π型管阀门，调整合适的加热电压，稳定20分钟后塔顶、塔釜取样分析。
板式塔的流体力学性能与操作特性
流体流量超过此限， 会使液体在降液管 液泛线 中停留时间过短， 导致降液管中气体 来不及与液体分离 而被带到下层塔板
液相负 荷下限
液相负荷低于此线 使塔板上液流不能 均匀分布，导致板 效率下降
漏液线
液相负 荷上限
14
3、负荷性能图的分析 V •操作弹性：两极 限的气体流量之 比称为塔板的操 操作极限 作弹性，操作弹 性越大的塔越好， 一般要求大于2～ 3。 •过原点，斜率 为V/L的直线称 操作线
y y x n 1 x n n n1 和改善塔的操作。 E MV * E ML * yn yn 1 x n 1 x n
气相组成变化表示版效率 液相组成变化表示版效率 保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗
6Leabharlann 影响塔板压降Δp的因素：• • • • • • 气相流量↑→ Δp ↑ 液相流量↑→ Δp ↑ 开孔率↑→气相流速↓ → Δp ↓ 孔径↓→气相流速↑ → Δp ↑ 板上清液层高度↑→ Δp ↑ 液体表面张力↑→ Δp ↑
3）液泛
原因： 气液两相之一的流量增大，使降液管内液体不能下流 而积累，亦称淹塔。
夹带液泛：气体流量过大，气体穿过板上液层使两
液泛
板间压降增大，降液管内液体不能下降。 降液管液泛：液体流量过大，降液管截面不足使降下 的液体通过。
影响因素： 气液流量、塔板结构等因素。
12
13
2、塔板的负荷性能图
3
• （2）泡沫接触状态 • 当气速继续增加，气泡数量急剧增 加，气泡不断发生碰撞和破裂，此 时板上液体大部分以液膜的形式存 在于气泡之间，形成一些直径较小， 扰动十分剧烈的动态泡沫，在板上 只能看到较薄的一层液体。由于泡 沫接触状态的表面积大，并不断更 新，为两相传热与传质提供了良好 的条件，是一种较好的接触状态。 • 特点： • 液体为连续相，气体为分散相； • 传质在不断更新的液膜表面进行； • 湍动程度高，接触面积大，传质阻 力小。
北京化工大学流体流动阻力测定实验报告
-4-
北京化工大学 化工原理实验 流体流动阻力测定实验
11
4.47
以第 1 组数据为例
10.10
21.4
3.4201 74041
t =21.9℃，查得ρ =995.82 kg⋅ m-3，µ =9.779 ×10−4 Pa⋅ s
=u π4= dqv2 0.7805.548×306.0020= 152 0.4438m ⋅ s−1
λBlasuis
=
0.3164 Re0.25
（1-12）
当 δ≈ε 时，λ 与 Re 和 ε/d 都有关，称为过渡区管
1 λ
= 1.74
−
2
lg
2ε d
+
18.7 Re λ
当 δ<ε 时，λ 仅与 ε/d 有关，称为完全湍流粗糙管
= 1 λ
1.74
−
2
lg
2ε d
（1-13） （1-14）
10 5.97
26.2
23.1
4.5678 102707 0.0362 0.0177
11 6.96
35.36
23.3
5.3252 120273 0.0359 0.0170
数据处理方法同表 1
表 3、突扩管数据：d1=0.0160m，d2=0.0420m，ΔPqv=0=0kPa
序 水流量 局部压降 水温度 细管流速 粗管流速 雷诺数 局部阻力
2 0.71
0.50
22.0
0.5432 11919 0.0488 0.0303
3 0.84
0.67
22.0
0.6427 14103 0.0467 0.0290
氧解析 化工原理 吸收 实验报告
本实验在计算时，气液相浓度的单位用摩尔分数而不用摩尔比，这是因为在y-x图中，平衡线为直线，操作线也为直线，计算比较简单。
四、实验装置及流程
氧气吸收解吸装置流程：
（1）氧气由氧气钢瓶供给，经减压阀进入氧气缓冲罐，稳压在0.03～0.04Mpa，为确保安全，缓冲罐上装有安全阀，当缓冲罐在压力达到0.08MPa时，安全阀自动开启。
（1）在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得斜率为1.8~2的直线（图中Aa直线）。
（2）当有喷淋量时，在低气速下（c点以前）压降正比于气速的1.8~2次方，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc段）。
（3）随气速的增加，出现载点（图中c点），持液量开始增大，“压降—气速”线向上弯，斜率变陡（图中cd段）。
Z填料层高度，m；
Ω塔截面积，m2；
L解吸液流量，kmol/(m2•h)；
HOL以液相为推动力的总传质单元高度，m；
NOL以液相为推动力的总传质单元数。
由于氧气为难容气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中在液膜中，即Kx=kx，由于属液膜控制过程，所以要提高液相体积总传质系数Kxa，应增大也想的湍动程度即增大喷淋量。
1、流体力学性能测定
（1）测定干填料压降
① 塔内填料事先已吹干。
② 改变空气流量，测定填料塔压降，测取10组数据。
（2）测定湿填料压降
① 固定前先进行预液泛，是填料表面充分润湿。
② 固定水在某一喷淋量下，改变空气流量，测定填料塔压降，测取6~8组数据。
③实验接近液泛时，气体的增加量不要过大，否则图1中的泛点不容易找到。密切观察填料表面气液接触状况，并注意填料层压降变化幅度，务必等到各参数稳定后再读数据，液泛后填料层压降在几乎不变的气速下明显上升。
化工基础实验报告
化工基础实验报告实验名称 板式塔流体力学特性的测定 班级 姓名 学号 成绩 实验时间 同组成员一、实验目的1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系；2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能； 二、实验原理板式塔流体力学特性测定 塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。
当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。
当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。
塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。
负荷性能图以气体体积流量（m 3/s ）为纵坐标，液体体积流量（m 3/s ）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。
当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。
传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。
为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。
本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。
筛板的流体力学模型如下： 1) 压降l c p p p ∆+∆=∆式中，Δp —塔板总压降，Δp c —干板压降，Δp l —板上液层高度压降， 其中20)(051.0c u g p v c ρ=∆式中 ρv —气相密度，kg/m 3；g —重力加速度，m/s 2，u 0—筛孔气速，m/s ，c 0—筛孔流量系数，筛板上因液层高度产生的压降Δp l 即液层有效阻力h l ：l l l gh p ρ=∆式中ρl —液相密度，kg/m 3，g —重力加速度,m/s 2，h l —液层有效阻力，m 液柱。
板式塔流体力学性能实验报告
板式塔流体力学性能实验报告板式塔流体力学特性的测定化工基础实验报告实验名称板式塔流体力学特性的测定班级姓名学号成绩实验时间同组成员一、实验目的1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系；2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能；二、实验原理板式塔流体力学特性测定塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。
当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。
当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。
塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。
负荷性能图以气体体积流量（m3/s）为纵坐标，液体体积流量（m3/s）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。
当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。
传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。
为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。
本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。
筛板的流体力学模型如下：1) 压降ppcpl式中，Δp—塔板总压降，Δpc—干板压降，Δpl—板上液层高度压降，其中?pc?0.051?vg(u02) c0式中ρv—气相密度，kg/m3；g—重力加速度，m/s2，u0—筛孔气速，m/s，c0—筛孔流量系数，筛板上因液层高度产生的压降Δpl即液层有效阻力hl：pllghl式中ρl—液相密度，kg/m3，g—重力加速度,m/s2，hl—液层有效阻力，m液柱。
板式塔流体力学性质
板式塔流体⼒学性质化⼯基础实验报告实验名称板式塔流体⼒学实验班级化21 姓名张腾学号2012011864 成绩实验时间2014.5 同组成员张煜林⼀、实验⽬的1、观察塔板上⽓、液两相流动时的特性。
2、测量⽓体通过塔板的压⼒降与空塔⽓速的关系,测定雾沫夹带量、漏液量与⽓速的关系。
3、研究板式塔负荷性能图的影响因素，做出筛孔塔板的负荷性能图。
⼆、实验原理当液体流量⼀定，⽓体空塔速度从⼩到⼤变动时，可以观察到⼏种正常的操作状态：⿎泡态、泡沫态和喷射态。
当塔板在很低的⽓速下操作时，会出现漏液现象；在很⾼的⽓速下操作，⼜会产⽣过量液沫夹带；在⽓速和液相符合均过⼤时，还会产⽣液泛这种不正常的操作状态。
塔板的⽓液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表⽰。
当塔板的类型、结构尺⼨以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验测定。
三、实验装置与流程1、塔主体是⽤有机玻璃制成的，分段⽤法兰连接。
2、风源：罗茨⿎风机，D22 / 5型；风压：3500mm H2O；风量5m3/min。
3、⽓液流量测量⽤转⼦流量计：LZB-50，⽓体流量16～160m3/h。
LZB-25，液体体积流量100～1000 L/h4、U型管压差计：指⽰液为⽔，测量范围0～700 mm H2O实验装置图如下：1－⽔箱；2－泵；3－液体流量计；4－⽓体流量计；5－压差计；6－板式塔四、实验步骤及注意事项1、熟悉实验装置流程，了解各部分作⽤。
2、在启动⽓路前，要检查罗茨⿎风机旁路阀是否开启，转⼦流量计阀门是否关闭，以免损坏设备。
3、测量⼲板阻⼒降与⽓速关系。
4、启动⽔泵。
启动前要检查⽔泵内是否充满⽔，转动泵的联轴节是否灵活，关闭泵的出⼝阀门。
5、在⼀定的喷淋密度下，测定塔板的压降、漏液量和雾沫夹带与空塔速度的关系。
6、改变喷淋密度，重复5的内容。
7、实验结束，先关⽔，后关⽓。
五、实验原始数据表格1、设备参数塔内径D＝2000mm；堰长l w=130mm；堰⾼?w=30mm；堰宽w d=27mm；孔径d0=8mm；孔数n=36；t=20mm；开孔率φ=12.6%2、原始数据记录表1、⼲板压降2、不同喷淋密度下的操作状态六、数据处理1、对原始数据表格中的数据进⾏换算塔半径r=0.1m，则塔截⾯积A = 0.0314m2；空塔⽓速=流量÷截⾯积÷3600；压降(pa)＝ρgh＝压降(mmH2O)×9.8×1000÷1000=压降(mmH2O)×9.8；漏液量（ml/s）=夹带量/时间；夹带量（ml/s）=夹带量/时间；换算后的数据列表如下：⼲板⽓速-压降关系2、⼲板及各种喷淋密度下压⼒降与空塔速度的关系曲线（1）空塔压降与⽓速的关系：对压降与⽓速取对数做双对数图如下：拟合出的直线斜率为1.43，与理论值2相差较⼤，原因暂时还不是很清楚，可能是由于塔设备相对于直管路的不理想程度⽐较⼤，也有可能是某些参数的错误，但这样⼤的差距必然有其内在的原因，⽬前还不能从根本上得出具体的结论。
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实验五板式塔的流体力学性能的测定
一、实验名称：板式塔的流体力学性能的测定
二、实验目的：
1、对板式塔的结构、普通筛板、导向筛板有一个初步认识；
2、对塔板上流体流动状态有初步认识；
3、测定塔板的流体力学性能，包括塔的干板压降、湿板压降、漏液点、雾沫夹带点等。
4、观察流体在塔板上的流动状态。
三、实验原理与流程：
实验流程见图1，来自储槽的水经过转子流量计自塔顶送入塔顶，由鼓风机送来的气体，经孔板流量计送入塔的底部。
塔内共装有三层塔板，从下至上分别是气体分布板、实验塔板、雾沫补集板。
实验塔板采用U型压差计测定其压降，漏液和夹带量采用质量测量法。
通过风机闸阀和玻璃转子流量计调节气体流量和液体流量，测定不同状态下塔板的流体力学参数，观察塔板上液体流动状况。
图1 实验装置流程图
四、实验步骤：
1、测定干板压降
将液封管内冲满水，启动风机，根据孔板流量计连接的压差计调节气体流量大小，测定
塔的干板压降，气体流量由小至大调节。
孔板流量计计算公式：
0v q C A =由《化工原理》查询孔流系数，并计算气体流量。
测定的压降值与筛板塔干板压降计算公式进行验证，并计算误差。
干板压降经验式：()220'
00.051(
)1v
d L
w h C ρϕρ=- ϕ-----开孔率；v ρ-----气相密度；L ρ-----液相密度；d h -----干板压降，米液柱；
'0C -----筛孔孔流系数；0w -----筛孔气速；（单位如不说明均为国际单位制）
2、测定湿板压降和夹带、漏液
调节气体流量为一定值，打开转子流量计。
固定液体流量，将气体流量由小至大调节，
每次增加200Pa ，至到2000Pa 。
每个测量点稳定30秒，读取压降，由质量法测量一定时间的漏液量和夹带量。
计算每个点的漏液率和夹带率，寻找漏液点和夹带点，并计算出对应的孔气速，确定正常操作范围。
3.观察塔板上气液接触状态
随着气速的增大，塔板之上的气液接触状态由鼓泡状态，变为泡沫状态，最终达到喷射
状态。
塔板之上的清液层逐渐消失，泡沫层逐渐升高，甚至达到液泛状态。
如不及时打开回流泵，由于塔釜容量有限，将出现降液管液泛，并波及塔内正常操作。
观察漏液过程中周期性漏液。
观察泡沫层上升和夹带量的关系。
四、数据处理
计算所需参数：孔板流量计计算公式：
0v q C A =
气体管径 1200d mm =；孔板孔径 0137.6d mm =；孔板孔流系数0C 查询《化工原理》，按
阻力平方区取值 ；筛孔孔流系数'
00.76C =；开孔区域面积20.14A m =；
孔径 7mm ；孔间距 15mm ； 底隙 25mm ； 堰高 50mm ；堰长 350mm ；塔径 476mm ；孔数 625 个；干板压降矫正系数0.95，矫正筛板和导向筛板干板压降的差别，乘到压降公式中即可。
数据表格：
干板压降
以第二组数据为例计算：
V
气速=50
0.0752∗3.14∗3600
=0.7863
ℎd=(90+80)*(30+273)/293=175.8020
湿板压降
以第二组数据为例计算：
V
气速=40
0.0752∗3.14∗3600
=0.6291
ℎ
d湿
=(140+150)*(54+273)/293=323.6519
漏液率：
61.9
30∗55.55
=3.71%
V 气速=
40
0.0752∗3.14∗3600
=0.6291
ℎd 湿=(210+180)*(44+273)/293=421.9454 漏液率：
667.530∗55.55
=17.80%
实验作图： 1.
2．
3.
五、实验结果分析
（1）当气速比较小时，塔板上未能形成液层，液体部分由筛孔漏下。
这个阶段，塔板的压力降随气速增大而增大。
(2)当气速增大到某一数值时，气体开始拦截液体，是塔板上开始积存液体而形
成液层。
（3）当气速略微增加时，塔板上积液层很快上升，塔板压力也随之急剧增加。
当液体由溢流堰溢出时，出现转折点，之后随着气速增大，漏液量不断减少，而塔板的压力降变化不大。
（4）当气速高与某一数值时，塔板上方的雾沫夹带加剧，甚至发生液泛。
六、思考题
1、影响塔板漏液的因素有哪些？如何避免板式塔操作中的严重漏液？
答：影响因素：板上液面落差，液层厚度，气体流量大小，气速和干板压降等
避免严重漏液的措施：在塔板上设置入口安全区，减少倾向性漏液量；在液体流量很大或塔径很大时，宜采用双溢流、阶梯式溢流的塔板，以减小液面落差、均匀气流分布，减小倾向性漏液量。
2、影响塔板雾沫夹带的因素有哪些？如何避免？
答：液体横向流过塔板时，会携带原本处于板上液层中的少量气泡翻过溢流堰，进入降液管；液体落入降液管是也会卷入一些新的气泡；液体在降液管内的停留时间也会影响雾沫夹带。
避免措施：在塔板上靠近溢流堰处设置一定宽度的出口安全区；控制液体在降液管内的停留时间。
3、如何确定塔板的操作范围？如何提高板式塔的操作弹性？
答：通过塔板的负荷性能图，由负荷性能图5条线围成的区域为塔板的正常操作范围
板式塔的操作弹性提高：当液气比比不是很高时，可通过降低溢流堰长度来提高板式塔的操作弹性，当液气比很高时，该措施的结果正好相反。