化工原理读书报告

第一章概述 (1)

1.1塔设备的作用 (1)

1.2塔设备的分类 (1)

1.3塔设备基本性能的评价指标 (2)

1.4塔板效率 (3)

1.4.1塔板效率 (3)

1.4.2塔板效率影响因素 (4)

第二章板式塔 (4)

2.1塔板类型 (4)

2.2塔板的结构 (5)

2.2.1塔板的分区 (5)

2.2.2主要构件 (5)

2.3板式塔的流体力学特征 (7)

2.3.1塔板压降 (7)

2.3.2堰上清液层高度how (7)

2.3.4降液管内液面高度及液体停留时间 (8)

2.3.5雾沫夹带 (8)

2.3.6液泛 (9)

2.4板式塔常见不正操作 (9)

2.4.1气泡夹带 (9)

2.4.2雾沫夹带 (9)

2.4.3过量漏液 (9)

2.4.4液泛 (10)

2.5塔板负荷性能图 (10)

第三章填料塔 (11)

3.1填料塔的特点 (11)

3.2填料 (11)

3.2.1选择填料的条件 (11)

3.2.2填料分类 (12)

3.3填料塔的流体力学性能与传质性能 (13)

3.3.1填料塔内的流体流动 (13)

3.3.2填料塔的水力学性能 (13)

3.3.3填料的传质性能 (15)

3.3.4一些设计指标 (15)

3.3.5填料塔的附属结构 (16)

第四章板式塔与填料塔的比较 (17)

4.1比较 (17)

4.2选用原则 (18)

第五章精馏塔全塔效率测定条件的研究 (18)

第六章参考文献 (20)

第一章概述

1.1塔设备的作用

1）提供气液两相充分接触的场所，使传热、传质两种传递过程能够迅速有效进行

2）使接触后的气液两相及时分开，互不夹带

备注：传质要求的充分混合与分离要求的及时分开是一对矛盾

1.2塔设备的分类

塔设备种类较多，为方便比较和选用，必须分类，常见分类如下：

1、按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔；

2、按操作单元分有精馏塔、干燥塔、解析塔、反应塔、吸收塔等

3、按内件结构分有板式塔、填料塔。

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板式塔属于逐级（板）接触的气液传质设备。两相的浓度呈阶梯式变化。基本构件为塔内塔板，气体自塔底以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层，使气-液相接触进行传质传热，。

填料塔是一种微分接触型的企业传质设备。两相的浓度或温度延塔高呈连续变化。气液接触和传质的基本元件是塔内的填料。液体在填料表面呈膜状自上而下流动，气体呈连续相自下而上与液体做逆流流动，气液两相进行传质传热。

1.3塔设备基本性能的评价指标

1、生产能力：单位塔截面单位时间的处理量。

2、分离效率：达到一定分离程度所需塔的高度。

板式塔：每层板的分离程度

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填料塔：单位高度填料层所能达到的分离程度

3、操作弹性：塔的最大处理量与最小处理量之比。工程上常用L/V 为定值，气液的操作弹性。操作弹性大的塔适应性强，易于稳定操作。

4、流动阻力：主要指气象阻力，气体阻力小可使气体传送的功率消耗小。

1.4塔板效率

1.4.1塔板效率

a.全塔板效率

完成一定分离任务所需的理论塔板数N与实际塔板数之比NT 全塔板效率表示全塔的平均效率，使用方便，被广泛采用b.板效率亦称默弗里板效率，其定义为

注意：单板效率是一块板的平均效率，板上各点的传质差异可进一步由点效率来表达

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1.4.2塔板效率影响因素

a. 物系性质：相对挥发度、粘度、密度、表面张力、扩散系数等

b. 塔板结构：塔板类型、塔板间距、塔高、堰高等

c. 操作条件：气速、压强、温度等

第二章板式塔

2.1塔板类型

一）无溢流塔板（穿流型塔板）

特点：气液两相有共同的通道，气液两相逆流，传质推动力最大，但由于塔板不稳定，现在在现场很少使用。

二）有溢流塔板（溢流型塔板）

特点：气液两相有各自的通道，比较稳定，便于操作，技术上也比较成熟，所以目前塔设备多采用这种方式。

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2.2塔板的结构

2.2.1塔板的分区

鼓泡区：气液两相传热、传质

降液区：小气泡聚合成大气泡再返回

受液区：接受降液管的液体

安定区：减少降液管气泡夹带量

边缘区：支撑塔板及塔板上的液体

2.2.2主要构件

1）气体通道

鼓泡原件：形成气液两相传热传质的主要构件，形式有筛板型、泡罩型、浮阀型、喷射型等

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2）液体通道

a．降液管

作用：液体通道，让液体在其中停留一段时间，使液体所夹带的气泡有充分的时间得以从液体中溢出

型式：弓形、圆形、矩形

b. 受液盘

作用：接受由降液管下来的液体，缓冲液体流下时的冲击作用，稳定塔上液体的流动状态

型式：平形、凹形

c. 溢流堰（出口堰）

作用：维持塔板上有一定的液面高度，确保传质过程的顺利进行，将降液管出口封在页面以下

型式：平形、齿形

3)溢流型式

2.3板式塔的流体力学特征

2.3.1塔板压降

计算公式：hp =hc +hl+hσ

其中：hp-塔板压降m液柱

hc-干板压降m液柱

hl-气体通过板上液层压降m液柱

hθ-气体克服表面张力产生压降m液柱

2.3.2堰上清液层高度how

平口堰计算公式：

how=0.00284E2/3

式中：E---收缩系数，对通常物系，E=1

Lh---液体体积流量m3/h

2.3.3漏液

要求：正常操作时，泄漏量不大于塔板上液体流量的10% 判据：阀孔动能因数Fh：Fh=μ