现代传质理论与塔器技术课程论文
塔器应用技术
塔器应用技术综合介绍[摘要]根据实际工作和与国内外工程公司及工艺专利商、塔内件制造商合作与交流中积累的数据和经验，对塔器设计中诸如塔板效率的选取、塔内件型式与结构参数的合理选取及设计中的若干注意事项等问题进行了分析和阐述，同时介绍了近年来开发的一些新型高效塔板与填料。
供从事塔器工艺设计和塔内件询价及装置操作管理等工作的同志参考。
1引言塔器是化工与石化装置中应用最广泛的传质设备之一，用于蒸馏、吸收、洗涤、抽提或萃取、增减湿以及气液直接接触换热等过程。
按照传质接触基本构件的结构特点来分类，大致可分为板式塔、填料塔和特种接触塔型三大类。
板式塔属于逐级接触逆流操作，塔内以塔板作为两相接触的基本构件。
根据降液管设置情况可分为有降液管塔板和无降液管塔板（穿流型）两类，前者塔板上气相与液相流向相互垂直，属于错流型；后者属于逆流型。
根据塔板结构型式以及塔板上所安装的传质元件结构型式的不同，又可分为泡罩、浮阀、筛孔、固舌、浮舌、网孔、斜孔等传统塔板型式以及近年来各专利商开发的各种新型高性能塔板，如美国Glitsch公司的超级精馏塔板（SuperFrac Tray）以及国内开发的各种条形浮阀、导向浮阀、高性能微型浮阀、微分浮阀（ADV）、垂直筛板、浮动筛片等塔板型式。
填料塔属于微分接触逆流操作，塔内以填料作为两相接触的基本构件。
根据填料结构可分为散堆填料和规整填料；按材质又可分为金属填料、陶瓷填料和塑料填料。
其中散堆填料属于颗粒型填料，包括通用型散堆填料和近年来各专利商开发的各种新型高性能散堆填料。
前者如拉西环（Rasching Ring）、鲍尔环（Pall Ring）、阶梯环（Cascade Ring）、开孔环（Perforated Ring）、伯尔鞍（Berl Saddle）、英特洛克斯鞍（Intalox Saddle）等，后者如美国Glitsch公司的阶梯短环CMR（Cascade Mini Ring）、美国Norton公司的超级矩鞍（Super Intalox）以及国内开发的超级扁环（QH系列扁环填料）等等。
(完整word版)现代塔器技术进展
塔器技术进展摘要: 简要介绍了塔器技术发展史及其重大变革，重点介绍了20世纪80年代后中国塔器技术的发展和现状。
重点介绍了高效导向筛板的结构、工作原理及特点.关键词：塔器;浮阀;垂直筛板;泡革塔盘;填料。
Abstract：The development and significant innovations of distillation tower，especially the development, current situation and problems of distillation tower in China after the 1980's are introduced. Introduced the highly efficient guided sieve tray structure, working principle and characteristics.Key words: tower; float valve；vertical sieve tray （VST); bubble cap tray；packing;塔器的应用范围和重要性众所周知.它的作用是传质,其本质就是在一定塔体空间内，最大限度的提高两相的接触机会，并尽可能降低压降。
本文以塔器技术的起源与发展为线索，考察每次变革所起的作用和意义，以期对塔器技术的研究有所启迪。
1板式塔传统的板式塔主要有泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、固舌塔、浮舌塔和林得塔盘等.以下简介有代表性的塔器新技术。
板式塔已有100多年的发展历史.长期以来,人们围绕高效率、大通量、宽弹性、低压降的宗旨，开发了不少于80种的各种类型塔板,主要集中在对气液接触元件和降液管的结构改进以及对塔内空间的利用等方面。
1.1垂直筛板的起源与发展20世纪80年代初，西北大学化工系开始研究垂直筛板,但由于未能顺利工业化而搁置。
十年过后，河北工业大学开发了梯形立体喷射塔板（CTST）［1]，并成功地使之工业化，目前已有相当的市场占有率,主要用于精馏、吸收、解吸和汽提等过程，其传质原理如图1所示。
《塔器的工程设计及应用》目次
《塔器的工程设计及应用》目次
佚名
【期刊名称】《化学工程》
【年(卷),期】2009(37)8
【摘要】塔器技术及分离工程是化学工程的核心内容之一，并在能源、资源、环保、生物、新材料等领域中占有极重要的地位，对化学工业的可持续发展具有十分重要的意义。
【总页数】1页(PI0003-I0003)
【关键词】工程设计;塔器;应用;可持续发展;化学工程;分离工程;化学工业;新材料【正文语种】中文
【中图分类】TQ053.5;TB21
【相关文献】
1.关于正式出版《塔器的工程设计及应用》设计手册通知 [J],
2.《塔器的工程设计及应用》简介 [J],
3.2011年举办第二届“塔器的工程设计及应用培训班”第一次通知 [J],
4.关于2011年举办“塔器的工程设计及应用培训班”的计划 [J],
5.第一届塔器的工程设计及应用培训班报道 [J],
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课程论文-传质学 (1)
《传质学》Mass Transfer and Applications大类选修考查课按照华东理工大学关于课程论文的规范要求（封面、格式等），撰写3000字以上的《传质学》课程论文（中英文不限，打印手写均可），篇尾附200字以上的学习感想及建议(可单页匿名)。
除计算题外参考文献大于30篇，其中英文文献超过三分之一。
题目(见附件一)如下。
1．根据吸收单元操作中的传质单元数的意义，从自己所选择的路径，推导16种表达形式中的某一种或两种形式，并总结其中的关系。
在炼油化工厂中根据技术经济因素吸收塔共有四种不同的操作方式：吸收逆流、吸收并流、解吸逆流、解吸并流。
其中每种操作方式下的N OG有四种表达方式。
请从基本表达式推导，或从化工传质的基本原理出发推导。
2．以某个两层以上的民居为蓝本（层高等具体数据从网络、售楼处搜集或家庭实际测量），复式或别墅均可，设计并计算一套实用的冷热水系统的具体数据，画出能明确表示设计意图的两维投影图或三维图。
要求：①屋顶设置太阳能热水器，阻力等数据通过网络或建材商店获得；②供热系统的另一热源为燃气热水器；③计算扬程及流量，为两种热水器配备一台家用水泵；④楼上楼下的淋浴、面盆、洗碗池均要求供热水，并在两种热源之间自由切换，请设计好阀门的布置；⑤自来水冷水总阀压力，根据建筑标准和楼层查找相关文献并计算；⑥如果当地年平均气温过低，考虑设计铺在地板下的热水循环供暖系统。
⑦其他冷水龙头、位置等自由发挥，以使用方便为宜。
（如阳台、车库冲洗等）3．某化工厂在开发新工艺的过程中，上马一套氧化水解反应釜。
但试车后效果未达到预期要求，经技术人员分析，可能存在以下几个方面的问题。
请从传质学的角度，查找相关发表的文献资料并深入分析其中的改进方法。
①搅拌反应釜在制造安装时，由于考虑接管及仪表位置，只安装了两块挡板，而不是原设计的四块；（搜集所有涉及强化搅拌的文献，作为依据。
）②搅拌桨的类型，也不是原设计的类型；（例举各种搅拌桨的优劣，提出工业上应用较成熟的反应用搅拌桨。
关于化工原理课程塔设备的学习报告
化工原理----塔设备学习报告王风景化工0802J1001080232化工原理—塔设备学习报告王风景化工0802 J1001080232引言这是来到南京工大的第一个学年，仅从化工原理课可上便深刻体会到了工大老师不同于青岛科大的教学方式。
自己查阅文献，写出总结报告，这在青岛科大课程中并不多见，但确是培养我们自主学习能力的好方式。
基于管老师的良苦用心，化工原理课程的塔设备部分大家被要求自主完成学习并做出读书报告。
作为交流生，很荣幸我能有机会与南京工大、淮阴师范、武汉工程大学的诸多同学交流了各自学校的化工原理学习情况，并索取了各学校的教材对化工塔设备一章的四本教材进行对比学习，加之对图书馆资源及网络资源的利用，才得以做出如下学习报告。
皆为偷得之材，鲜有创新之处，理解有误或出现低级错误之处还望管老师给予斧正。
塔器是用于气-液相间或液-液相间传质或传热过程的设备，是许多单元操作的关键设备，如精馏、分馏、吸收、解吸、萃取、蒸发、反应等。
塔在石化、化工厂中起着非常重要的作用，其种类繁多，用途不一，根据其结构可分为大致两大类:即板式塔和填料塔。
通过对基本教材的比较，各学校的教材均以传统板式塔和填料塔的基础介绍为重点，在了解了两种塔器的基本构造及工作原理后，课本之外，学生对填料塔的发展方向及近年来发展现状和板式塔中降液管优化问题的解决方式两点问题做出了思考并查阅相关文献做出了相关总结。
填料塔的发展方向及近年来的发展现状如何？20世纪70年代以前，在大型塔器中，板式塔占有明显的优势，先后出现了许多类型的塔板。
此后的二十多年间，随着理论研究的深入及高效规整填料、复合填料及塔内件的开发与应用，填料塔大型化的放大效应问题得到了解决，使填料塔向行业化、复合化、节能化、大型化方向发展。
在塔器大型化的进程中，存在着两大的难题，一个是“壁流效应”，另一个是“流体整体不均匀分布”，这两个难题一直制约着填料塔向前发展。
大型填料塔共有5大关键部件，即规整填料、液体分布器、气体分布盘、进气初始分布器和支承结构。
3-赵汝文-我国大型塔器技术进展技术创新与应用
我国大型塔器技术进展技术创新与应用赵汝文，于健，高占（中国昊华天大天久科技股份有限公司，天津300072）摘要：介绍了我国大型规整填料塔、大型散装填料塔和大型塔盘技术进展，展示了硬件系列自主创新技术一Zupak、Dapak、Zhaopak、Zugrid 新型规整填料；增强型IMTP填料；槽盘、盘槽、盘槽管式液体分布器；辐散式进气初始分布器、新型双切向环流式进气初始分布器；栅梁、一梁托多盘桁架梁、空间网架梁等的结构及性能特点。
介绍了以塔器气液分布器优化设计规律、进气初始分布器与二次气体分布盘的优化设计规律、支撑装置的优化设计规律和多溢流塔盘全盘液体优流模型为代表的首创性全塔硬件优化设计规律。
例举了集成创新技术及硬件优化规律在两座大型塔中的应用。
关键词：塔器；填料；液体分布器；气体分布器；支撑梁；桁架；网架；塔盘；炼油；乙烯随着1 000万t/a炼油装置和100万t/a乙烯装置等大型石油化工企业的建设发展，促进了我国大型塔器技术的现代化。
在“自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来”我国现代科技方针及国家发改委的国产化政策的指引下，我国塔器科技工作者满怀信心地迎接着这场挑战，并以原创技术和骄人的业绩展示了中华大型塔器（图1、图2 ）技术后来者居上的态势，激励着国人实现大型塔器重点跨越的宏伟目标。
图1中石化燕山分公司乙烯装置①9 000mm汽油分馏塔1规整填料、格栅填料和散装填料的技术进展与创新 1.1垂直板波纹填料的技术进展与创新垂直板波纹填料经历了4个发展阶段或有四种类型：单向斜波、双向斜波、单向曲波和双向曲波[1]1.1.1单向斜波填料单向斜波填料（图 3）的结构特征为：单向波纹、倾斜通道、斜交错排列，旋转90°安装。
性能特点：是1种高通量、低压降、高效工业规整填料。
以 250Y 型为例，每米2〜3块理论板，每米填料压 降 1 〜3mbar 。
图3单向斜波填料单向斜波填料包括 Mellapak 、Flexipac 、Gempak 、Montzpak 、Ralupak 和我国的 JKB 系列波纹填 料（天大天久）、SM 系列波纹填料（上海化工研究院）、SP 系列波纹填料（南京大学）等。
传质过程及塔设备
第五章 传质过程及塔设备物质以扩散方式从一处转移到另一处的过程，称为质量传递过程，简称传质。
仅在一相中发生的物质传递是单相传质，通过相界面的物质传递为相间传质，后者在实际生产中更为普遍，工业上通常所说传质分离过程即指相间传质。
传质过程在化学工程中占有极其重要的地位。
它广泛运用于混合物的分离操作；常与化学反应共存，影响着化学反应过程，甚至成为化学反应的控制因素。
掌握传质过程的规律，了解传质分离的工业实施方法，具有十分重要的意义。
5.1 传质过程及塔设备简介1.传质过程的类型根据相态不同，可分为流体相间和流固相间的传质两类。
（1）流体相间的传质过程①气相一液相包括气体的吸收、液体的蒸馏、气体的增湿等单元操作。
气体吸收利用气体混合物中各组分在液体溶剂中的溶解度不同，将气体混合物与液体溶剂相接触，使易溶于溶剂的物质由气相传递到液相而分离气体混合物。
液体蒸馏时，则是依据液体混合物中各组分的挥发性不同，加热使其中沸点低的组分气化，从而达到分离的目的。
在气体增湿操作中，将干燥的空气与液体水相接触，水分蒸发而进入气相。
②液相一液相在均相液体混合物中加入具有选择性的溶剂，系统形成两个液相。
由于原溶液中各组分在溶剂中的溶解度不同，它们将在两个液相之间进行分配，即发生相间传质过程，这就是通常所说的液一液萃取。
（2）流一固相间的传质过程①气相一固相这类传质过程有固体干燥、气体吸附等操作。
含有水分或其它溶剂（统称湿分）的固体，与比较干燥的热气体相接触，被加热的湿分气化而离开固体进入气相，从而将湿分除去，这就是固体的干燥。
在干燥过程中，物质由固相向气相传递。
②液相一固相包括液体结晶、固体浸取（也叫固一液萃取）、液体吸附、离子交换等单元操作。
含某物质的过饱和溶液与同一物质的固相相接触时，其分子将扩散通过溶液到达固相表面并析出而使固体长大，这就是结晶。
固体浸取是应用液体溶剂将固体原料中的可溶组分提取出来的操作。
液体吸附是固液两相相接触，使液相中某个或某些组分扩慣到固相表面并被吸附的操作。
精馏塔毕业设计论文.
第一章概论1.1塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的的设备之一。
它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的影响。
据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例；它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。
因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。
1.2塔设备的分类及一般构造塔设备经过长期发展，形成了型式繁多的结构，以满足各方面的特殊需要。
为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。
例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成相界面的塔；也有按塔釜型式分类的。
但是长期以来，最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类，还有几种装有机械运动构件的塔。
在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触，进行传质。
两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。
在填料塔中，塔内装填一定段数和一定高度的填料层，液体沿填料表面呈膜状向下流动，作为连续相的气体自下而上流动，与液体逆流传质。
两相的组分浓度沿塔高呈连续变化。
人们又按板式塔的塔盘结构和填料塔所用的填料，细分为多种塔型。
装有机械运动构件的塔，也就是有补充能量的塔，常被用来进行萃取操作，液有用于吸收、除尘等操作的，其中以脉动塔和转盘塔用得较多。
塔设备的构件，除了种类繁多的各种内件外，其余构件则是大致相同的。
北京化工大学研究生课程中英文对照表
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材料导论
Engineering Materials
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现代塔器技术11
填料塔技术及其应用摘要：填料塔是化工工业中最常见气液分离设备之一，本文介绍了填料塔的塔型，填料选取，填料塔内件，及其内部流体力学的模拟，并对填料塔的前景进行展望。
关键字：填料塔；分离设备；填料Abstacat:Packed column is one of the most common liquid-vapor separation equipment in the chemical industry , In this paper, it has introduced the column type , the packingselected , the packing internals, and its internal fluid dynamics simulation ,of thepacked column. It also make a prospect of the packed column.Key Words: Packed column Separation equiment Packings塔设备早已广泛用于蒸馏、吸收、解吸、萃取、洗涤冷却等各种过程。
塔设备根据结构不同可分为板式塔和填料塔两大类。
填料塔可细分为规整填料塔和散堆填料塔。
有时也采用混合型填料塔，即在同一座填料塔中，有散堆填料层，也有规整填料层。
由于板式塔和填料塔的传质机理不同，故二者的性能有较大的差别。
塔性能比较最主要考虑效率、通量、和压降三个因素[1]。
塔板的开孔率一般为塔截面积的8%~15%。
时要考虑塔板有效面积和降液管面积的权衡。
填料塔的开孔面积大于塔截面积空隙率都在50%以上。
其液泛点都较高,故填料塔的生产能力较大。
通常塔板的等板高度都大于500mm,即每米理论板数不超过2块,而工业填料塔的当量理论板数可达10块以上。
因而填料塔效率较高。
一般情况下塔的每块理论板压降塔式板为0.4~1.07kp散堆填料为0.13~0.27kp规整填料为0.0013~0.107kp。
现代传质理论与塔器技术作业
现代传质理论与塔器技术作业1.泡罩塔板:泡罩塔板气体接触良好，操作弹性范围大，而且耐油污、不易堵塞。
浮阀塔板：浮阀塔板上开有—定形状的阀孔，孔中安有可上下浮动的阀片有圆形、矩形、盘形等，从而形成不同型式的浮阀塔板。
浮阀塔板生产能力大、操作弹性大、塔板效率高、制造费用低。
舌形塔板：塔板上设有倾斜的舌孔，使喷出气流的方向接近水平，因而雾沫夹带大为减少，同时气流对液流有推进作用，因此气液流通过能力均较高；但由于塔板上液层太薄，板效率显著降低。
斜孔塔板：由中国开发，它的结构特点是使舌孔的开口方向与液流垂直，相邻两排的开孔方向相反，这样既允许较大气速且液层不会过薄，保证高效率。
网孔塔板：由冲有倾斜开孔的薄板组成，板上还装有几块拦截液流的碎流板,以阻止液体被连续加速,这是一种气液通过能力大,而板效率无明显降低的新塔板。
旋流塔板：这种气体通过能力大、板间距小的新型塔板，也是中国开发的。
当气流通过类似于风车叶片式的塔板时，发生旋转运动，并将降液管流下的液体喷散,使气液较好地接触。
因为离心力的作用,雾沫夹带大为减小，故可采用较高气速；但因气液接触时间短，板效率较低。
2.拉西环：气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小。
鲍尔环：环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。
格栅填料：是以条状单元体经一定规则组合而成的，具有多种结构形式。
格栅填料的比表面积较低，主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。
球形填料：一般采用塑料注塑而成，其结构有多种。
球形填料的特点是球体为空心，可以允许气体、液体从其内部通过。
由于球体结构的对称性，填料装填密度均匀，不易产生空穴和架桥，所以气液分散性能好。
重晶石：在涂料方面可以提高漆膜的遮盖、致密性等性能。
在一定程度提高涂料的性能。
3.M代表物料平衡方程、E代表相平衡方程、S分子分数加和式、H 代表热平衡方程组。
4.(1) 回流比：影响产品质量和分离效果的重要因素，回流比增大所需理论塔板数减少。
使用液体吸湿剂的填料塔除湿器和再生器中的传热传质的实验和理论分析
使用液体吸湿剂的填料塔除湿器和再生器中的传热、传质的实验和理论分析摘要这篇论文陈述了空气化学除湿的实验测试和理论分析，这种化学除湿发生在随机填料的吸收和解析塔中，通过使用液体吸湿剂和吸湿剂再生过程完成。
实验的描述包括测量、程序、数据的简化和精确度，处于空调应用的典型工作范围，涉及传统吸湿盐溶液（H2O/LiCl，H2O/LiBr）和新型盐溶液H2O/KCOOH的除湿和吸湿剂再生过程。
我们通过填料塔的理论模型和相关的计算机模拟来判断系统的性能，分析主要工作参数对系统的影响程度，并且实验测试和计算机编程模拟都得到了一致结论。
实验测试和计算机模拟表明：通过吸湿盐溶液进行空气化学除湿能确保湿度的持续降低，这适用于空调设备和除湿过程。
不仅如此，吸湿剂再生的温度大约在40-50o C，因此工业过程、热机的余热、太阳能都可以用来再生液体吸湿剂。
1 简介空气除湿可以通过冷却空气或增加空气的压力降低容积控制水分来获得，也可以通过液体、固体吸湿剂来降低水分来获得。
将空气冷却到露点温度以下控制湿度是最常见除湿方法，特别适合于露点温度在5o C以上的情况。
这种方法是不节能的，因为它既需要加热又需要冷却。
事实上，为了获得需要的温度，通常在空气除湿之后需要空气再热过程。
使用吸湿剂的空气吸附除湿可以很好地代替传统的冷却除湿。
这种空气除湿方法可以使用液体吸湿剂（如喷淋塔或填料塔中的吸湿盐溶液和乙二醇溶液等），也可以使用固体吸湿剂（如除湿轮中的硅胶、沸石和氧化铝等）。
除湿过程中吸收的水分可以通过加热吸湿剂（再生过程）除去。
而这些过程有利于减少空气中的微生物和灰尘污染。
吸湿剂除湿系统非常适合于高潜热负荷或低露点要求的场合（如超市、溜冰场、室内游泳池和建筑通风系统等），以及高湿度会对财产造成损害的场合（如存储区），同样也适合于符号说明a比界面面积，[/]c 比热，[J/(kg K)]D 分子扩散，[/s]空气流中的液滴直径，[m]填料的当量直径，[m]f 摩擦系数F传质系数，[kmol/(s)]g万有引力常数，[m/]G空气质量流量，[kg/s]比空气质量流量，[kg/(s)]h比焓，[J/kg]k传质系数，[kmol/(s mole fraction)]L除湿剂的质量流速，[kg/s]除湿剂的质量流量[kg/(m2s)]M摩尔质量，[kmol/kg]N比界面摩尔质量，[kmol/(s)]P 压力，[Pa]Pr 普朗特数q 热流密度，[W]r 潜热，[J/kg]Re 雷诺数Sc施密特数t 温度，[K]U 表面速度，[m/s]X除湿剂浓度，[/]水在溶液中摩尔浓度，[/]Y 湿度比，[/]水在空气中的摩尔浓度，[/]Z 沿着塔高度方向的坐标，[m]传热系数，[W/(K)]修正传热系数，[W/(K)]料的孔隙空间，[/]填料的可操作孔隙空间，[/]柱效率总的液体滞留量，[/]移动流体滞留量，[/]静止液体滞留量，[/]导热系数，[W/(m K)]动力粘度，[kg/(m s)]密度，[kg/]表面张力，[N/m]差分下标C 柱d干燥柱G空气侧I界面I入口L除湿剂侧max最大值min最小值O出口t总V水蒸气W灌溉塔0参考条件需要较高室内空气质量的场合（如医院、实验室以及食品和制药厂）。
板式塔塔板的发展现状-课程论文
板式塔塔板的发展现状摘要:综述了板式塔板研究的发展历程、最新进展及其相关的工业化情况，同时介绍了各个塔板的原理和特点，对其传质和流体力学性能进行了简要的分析，讨论了塔板的发展前景。
关键词:泡罩塔板；筛板型塔板；浮阀型塔板；新型塔板；板式塔；传质Abstract:The development and industrial application of new trays are introduced.Their principle and characteristics are also illustrated with their structure maps.The mass transfer and hydrodynamic performance are analyzed in brief，and the development prospect of tray is discussed.Key words:Bubble cap tray;Sieve tray;Floating valve tray;New tray;Tray column; Mass transfer塔器作为化学工业中最常用的分离设备，其主要功能是使气（或汽）液或液液两相之间通过接触达到相际传质及传热的目的，是气液和液液之间进行传质与传热的重要设备。
塔器不仅是化工、炼油生产中的核心设备之一，而且还广泛应用于化肥、制药、环保等行业中，涉及精馏、吸收、解吸、汽提萃取等化工单元操作。
塔器作为化工生产中应用数量最多、涉及面最广、能耗最大的单元设备，其增效、扩能、降耗成为降低加工成本、提高经济效益最为活跃的领域之一，塔器的性能对于整个装置和企业的生产能力、产品质量、消耗定额、环保等方面均有重要影响。
塔设备按塔内件是填料还是塔板分为填料塔和板式塔。
在某些场合下，填料塔有压力降小的突出优点，但有些填料的造价较高，且对初始分布敏感，在高压下的分离效率和通量比在常、减压下的低得多；而板式塔结构较为简单，易于放大，造价较低，对于常压和加压物系，特别是大塔径、多侧线气液传质设备，板式塔有较大的优势，且在操作与设计中已具备了较成熟的经验。
现代传质理论与塔器技术课程论文
填料塔技术发展摘要：填料塔作为一种传质设备，具有效率高、压降低、持液量小、构造简单、安装容易、投资少等优点，广泛用于分离操作。
本文论述了国内外填料塔技术的发展现状，详细介绍了各种散堆填料、规整填料，塔内件等，同时展望了填料塔今后发展趋势和技术开发方向。
关键词：填料塔、散装填料、规整填料、液体分布装臵1.引言填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。
而塔填料、塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。
近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以及人们对填料流体力学、放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速的发展。
2.填料分类及发展2.1填料塔填料塔是气、液呈逆流的连续性接触的气液传质设备，它的结构和安装比板式塔简单。
塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气、液通过。
支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。
填料层的上方有液体分布装臵，从而使液体均匀喷洒于填料层上。
填料层中的液体有向塔壁流动的“趋壁”倾向，因此填料层较高时往往将其分为几段，每一段填料层上方设有液体再分布器，使流到壁面的液体集于液体在分布器作重新分布。
2.2塔填料塔填料的发展，大致分四个阶段：以焦炭、卵石、铁屑等作为填料的初始阶段；拉西环诞生和弧鞍填料的出现为第二阶段；1948年鲍尔环问世，作为第三阶段起点；70年代开始各种高效规整和散装填料开发和应用，填料塔大型化为第四阶段。
填料的类型很多，按照制成填料的材料是实体还是网体可分为实体填料和网体填料两类。
实体填料有陶瓷、金属或塑料等制成，如拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形和矩鞍填料等；网体填料有金属丝制成，如形网环、网状鞍形填料、网波纹填料等。
按照填料在塔内堆积的方法不同可分为乱堆填料和整砌填料两类。
乱堆填料有颗粒形填料如拉西环、鞍形填料、鲍尔环、阶梯环等作无规则推挤而成；整砌填料则常由规整的填料整齐砌成，也可由拉西环等颗粒填料砌成。
塔设备的论文
塔设备的论文1. 引言塔设备是在工业生产中广泛应用的一种设备，它具有高效节能、操作简便等优点。
本文将介绍塔设备的原理、分类以及在工业生产中的应用。
2. 塔设备的原理塔设备是一种通过气体和液体之间的物质传递进行分离和净化的设备。
它利用不同组分在接触界面上的传质和传质过程，使混合物中的组分分离出来。
塔设备主要由填料层和气液传质设备两个部分组成。
填料层提供了大量的表面积，以促进气体和液体之间的接触，并在其中形成液滴或薄膜。
气液传质设备则提供了合适的气流和液流，以使气体和液体在塔内充分接触。
3. 塔设备的分类塔设备根据其不同的应用和结构可以分为吸附塔、脱水塔、脱硫塔等多种类型。
下面将对其中几种常见的塔设备进行介绍。
3.1 吸附塔吸附塔是一种用于气体或液体中有害物质的吸附和分离的设备。
其常用的填料有活性炭、分子筛等。
在吸附塔中，有害物质通过填料表面的吸附作用被分离出来，从而实现气体或液体的净化。
3.2 脱水塔脱水塔主要用于液体中水分的去除。
在脱水塔中，常用的方法有加热蒸发、膜分离等。
通过这些方法，液体中的水分可以被蒸发或分离出来，从而实现液体的脱水。
3.3 脱硫塔脱硫塔主要用于煤炭、石油等燃料中硫的去除。
常用的方法有湿法脱硫、干法脱硫等。
在脱硫塔中，通过氧化剂或吸附剂的作用，将燃料中的硫分离出来，从而实现燃料的低硫排放。
4. 塔设备在工业生产中的应用塔设备在工业生产中具有广泛的应用，以下将介绍其中几个典型的应用领域。
4.1 化工行业在化工行业中，塔设备主要用于气体的分离和净化。
例如，在石油化工过程中，吸附塔可以用于分离和净化石油中的杂质和有害物质，从而保证产品质量。
4.2 环保行业在环保行业中，塔设备主要用于废气的处理和净化。
例如，在电厂烟气排放过程中，脱硫塔可以用于去除烟气中的二氧化硫，从而减少环境污染。
4.3 粮食行业在粮食行业中，塔设备主要用于粮食的干燥和储存。
例如，脱水塔可以用于大米的脱水处理，以延长其保鲜期。
塔器的性能研究及工程应用分析
塔器的性能研究及工程应用分析李军军【摘要】在化工、炼油等工业生产装置中，塔器一直是最关键的设备之一，其性能及效率影响着产品的质量、成本及生产过程的能耗和环保等。
板式塔开发研究重点是提高效率，满足低压降和大通量等要求。
为了使化工设计人员和研究者对浮阀和固阀之间的差异以及塔器的设计有更深的理解，本文对浮阀和固阀的流体力学性能进行了实验研究，探讨了阀孔动能因子对浮阀塔板和固阀塔板的塔板压降、雾沫夹带和泄漏率的影响，得倒了一些可靠的经验数据。
作者结合自己在化工设计上的工作经验，并查阅了相关文献，认为这些数据可用于塔器的设计。
%Abstracts: In chemical, petrochemical and other industrial production facilities, the tower has always been one of the most important equipment. The performance and efficiency of tower will obviously affect product quality, cost and energy consumption and environmental protection. The focal point in tower plate research is to improve the plate efficiency, low pressure drop and improve throughput requirements. In order to let chemical engineer and researcher to know more deeply about design of tower and difference of valve tray and fixed valve tray, the hydrodynamic performance of valve tray and fixed valve tray were studied, tray pressure drop, entrainment rate and leak rate affected by velocity were invested, the results were useful. These values can be used for tower design upon his engineering experience and related documents.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(044)019【总页数】3页(P156-158)【关键词】塔器;固阀;浮阀;压降;雾沫夹带;漏液【作者】李军军【作者单位】中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳 471000【正文语种】中文塔器作为气-液和液-液之间进行传质和传热的重要设备，广泛应用于炼油﹑石油化工﹑精细化工等行业的物系分离。
大型塔器的研究及应用
Paper No．021001西e8j∞02… 大型塔器的研究及应用赵汝文，王吉红，于健 (天津天大天久科技股份有限公司，天津300072)摘要介绍大型塔器技术新成果一双向曲波填料、天久格栅填料、预变形槽盘式气液分布器、三维复合式进气初始分布器、填料塔液体分布器选型及梁型多降液管塔盘的研究及应用。
关键词大型塔器双向曲波规整填料槽盘式气液分布器进气初始分布器多降液管塔盘近年来，我国自行设计的塔径为8．4米、9．0米和10．0米的大型规整J如el-塔，大型散装填料塔，大型塔盘及其复合式大型塔器相继成功投产，这标志着我国大型塔器技术进入了国产化、现代化的新阶段。
大型塔器技术是一套综合技术，是多学科之集成，也是工程经验之结晶．它包含理论的先进，工艺的优化，设备的强化，流态的佳化，制造的精良，安装的妥当，自控的精确和操作的准确等内容。
通过设备的强化，创造气液最佳流动状态，以期达到气液传质(或传热)的更好效果，是大型塔器硬件设计的指导思想之一。
通过对双向曲波填料、天久格栅填料、新型槽盘式气液分布器、三维复合导流式进气初始分布器和梁型多降液管塔盘的结构、性能及应用简介，在一定程度上反映出我国大型塔器技术的现状及发展前景。
l双向曲波填料的研究1．1波纹填料的进展自1976年至今，波纹填料经历了四个发展阶段：(1)单向斜波填料(图1)图1．单向斜波填料之一—hI I apak填料图2．双向斜波填料之一一zupak填科波纹板片的结构特征为单向波纹，倾斜直通道．它包括：M elapak、Flex ipac、(；empak、Montz—pak Ralupak和国内的JKB系列波纹填科、SM系列波纹填料等．(2)敬向斜波填料(图2)Paper No．021001西8ej2002波纹板片的结构特征为双向波纹，倾斜直通道．它包括：Raschig S uper—pak、I ntalox s truc t ured packing和国内的Zupak packing等。
传质分离论文
《传质分离过程》课程论文膜分离技术与应用系别：生物与化学工程学院姓名：刘闪闪学号：105011440036班级：2010011401指导老师：左广玲膜分离技术摘要：随着我国膜科学技术的发展，相应的学术、技术团体也相继成立。
她们的成立为规范膜行业的标准、促进膜行业的发展起着举足轻重的作用。
半个世纪以来，膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变，成为一项高效节能的新型分离技术关键词：膜分离、微滤、超滤、澄清纯化正文：膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
一、膜分离的发展简史膜分离现象广泛存在于自然界中，特别是生物体内，但人类对它的认识和研究却经过了漫长而曲折的道路。
膜分离技术的工程应用是从20世纪60年代海水淡化开始的-1960）年洛布和索里拉金教授制成了第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤纸素膜，这种膜具有推对称结构，从此使反渗透从实验室走向工业应用。
其后各种新型膜陆续问世，1967年美国杜邦公司首先研制出以尼龙-66为膜材料的中空纤维膜组件；1970年又研制出以芳香聚酰胺为膜材料的“Pemiasep B-9”中空纤维膜组件，并获得1971年美国柯克帕特里克化学工程最高奖。
从此反渗透技术在美国得到迅猛的发展，随后在世界各地相继应用。
其间微滤和超滤技术也得到相应的发展。
膜在大自然中，特别是在生物体内是广泛存在的。
我国膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的。
60年代进入开创阶段。
1965年着手反渗透的探索，1967年开始的全国海水淡化会战，大大促进了我国膜科技的发展。
70年代进入开发阶段。
这时期，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来，80年代跨入了推广应用阶段。
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填料塔技术发展摘要：填料塔作为一种传质设备，具有效率高、压降低、持液量小、构造简单、安装容易、投资少等优点，广泛用于分离操作。
本文论述了国内外填料塔技术的发展现状，详细介绍了各种散堆填料、规整填料，塔内件等，同时展望了填料塔今后发展趋势和技术开发方向。
关键词：填料塔、散装填料、规整填料、液体分布装臵1.引言填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。
而塔填料、塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。
近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以及人们对填料流体力学、放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速的发展。
2.填料分类及发展2.1填料塔填料塔是气、液呈逆流的连续性接触的气液传质设备，它的结构和安装比板式塔简单。
塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气、液通过。
支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。
填料层的上方有液体分布装臵，从而使液体均匀喷洒于填料层上。
填料层中的液体有向塔壁流动的“趋壁”倾向，因此填料层较高时往往将其分为几段，每一段填料层上方设有液体再分布器，使流到壁面的液体集于液体在分布器作重新分布。
2.2塔填料塔填料的发展，大致分四个阶段：以焦炭、卵石、铁屑等作为填料的初始阶段；拉西环诞生和弧鞍填料的出现为第二阶段；1948年鲍尔环问世，作为第三阶段起点；70年代开始各种高效规整和散装填料开发和应用，填料塔大型化为第四阶段。
填料的类型很多，按照制成填料的材料是实体还是网体可分为实体填料和网体填料两类。
实体填料有陶瓷、金属或塑料等制成，如拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形和矩鞍填料等；网体填料有金属丝制成，如形网环、网状鞍形填料、网波纹填料等。
按照填料在塔内堆积的方法不同可分为乱堆填料和整砌填料两类。
乱堆填料有颗粒形填料如拉西环、鞍形填料、鲍尔环、阶梯环等作无规则推挤而成；整砌填料则常由规整的填料整齐砌成，也可由拉西环等颗粒填料砌成。
（1）散装填料矩鞍环：对弧鞍形环的改进，主要区别在于将一对弧形面改为矩形面，且内外曲率半径不同，从而避免了容易叠套的缺陷，使床层孔隙率均匀，改善了液体分布性能与拉西环相比液泛点高，压降和传质单元高度较低。
扁环填料：高径比为1:2，取消了阶梯环的翻边，采用内弯弧形筋片来提高填料的强度，在乱堆时能有序排列，流道更合理，压降低。
阶梯环：吸取拉西环的优点又对鲍尔环进行改进，即环的高径比仅为鲍尔环的一半，关在环的一端增加了锥形翻边。
这样减少了气体通量，填料的强度也提高了，由于结构特点，使气液分布均匀。
勒辛环：拉西环的衍生物，在不中增加一隔板，以增大填料的比表面积，与拉西环无本质区别，常用于塔内整砌堆积。
双弧环：结合了开孔环形填料和矩鞍形填料的优点开发出的新型填料，即将矩鞍环的实体变为两面三刀条环形筋，而鞍形内侧成为有两个伸向中央的舌片的开孔环，因为填料层内滞液死区，这种结构有利用液体分布和增加了气体通道。
散堆填料的研究方向主要集中在以下几个方面:散堆填料的自规整化,如QH型扁环填料与鲍尔环比较,其重心降低很多,在塔内装填时,纵向取向几率要大得多,因此填料表面的液膜更加均匀,压降也大幅度地降低,传质效率提高;开发适用于新塔型的散堆填料,如用于硫化填料塔、旋转填料塔等;填料功能复合化,如Koch-Glitsch公司发明了一种内部填充催化剂的鞍形填料用于反应蒸馏[1] ,该填料兼有气液传质和催化反应两种特性,且制造成本低廉;对填料表面加以改进以提高传质效率。
（2）规整填料规整填料塔以其处理能力大、效率高、压降低、能耗小等特点,在填料塔的应用及塔盘的改造中得到广泛的应用。
规整填料上的网孔或波纹便于液膜形成,其波纹的导向性有良好的细分布作用,且使液体的沟流大大减少。
规整填料塔中壁流仍是影响塔内介质反应效率的主要因素之一，特别是填料层过高时尤其如此。
所以掌握塔内的壁流量并设法降低是十分必要的。
Mellapak填料(带孔波纹板,材质不锈钢等,比表面积700m2/m3)是瑞士 Sulzer公司的专利产品 , 它的问世是 20世纪70年代规整填料史上一座重要里程碑[5]。
此后 , 规整填料新品种层出不穷。
近几年瑞士 KUHN I公司的 Rombopak填料 , 德国RASCH IG公司的 Ras2chig - Super pak填料开发应用比较成功。
国内在规整填料方面也有突破 , 如天津大学与英国Ast on大学联合开发的 Unpak脉冲规整填料、天津大学的 Zupak填料、天津博隆科技开发公司的 CH I NAPAK填料等、天津市天进新技术开发公司开发的板花规整填料、清华大学开发的新型复合填料、分层填料等 , 都在工业中取得了成功的应用[ 3～4 ]。
Rombopak填料，该填料是瑞士 KUHN I[4 ]公司 20世纪 80年代研究开发的一种垂直板网类规整填料。
它率先开辟了按照气液最佳流路设计规整填料的新途径。
据悉 , 该填料已推广应用于 400多座塔中 , 最大塔径 4000mm。
Raschig-Superpak填料，该填料是德国 Raschig公司开发的高性能规整填料。
据称 Raschig-Superpak 300在比表面积和分离效率相同的条件下 , 与传统的规整填料相比 , 通量提高了 26% , 压力降降低了33%。
Optiflow填料，瑞士Sulzer公司推出了一种称为高技术产品的一流结构填料(Optiflow)。
这种填料的基本原件是压有横向纹理液流沟糟的菱形薄片 , 并在其中开小孔 ,将菱形片搭成翼轮状 , 由于这种填料有很好的几何结构形式和高度的对称性 , 因而可以显著提高填料的分离技术性能。
2.3填料的选用填料的选用主要根据效率、通量及压降三个重要的性能参数决定。
它们决定了塔的大小及操作费用。
在实际应用中，考虑到塔体的投资，一般选用具有中等比表面积的填料比较经济。
比表面积较小的填料空隙率大，可用于流体高通量、大液量及物料较脏的场合。
在同一塔中，可根据塔中不同高度处两相流量和分离难易而采用多种不同规格的填料。
此外，在选择填料时还应考虑系统的腐蚀性、成膜性和是否含有颗粒等因素来选择不同材料，不同种类的填料。
3.填料塔的内件填料塔的内件是为了保证气液更好的接触，以便发挥填料塔的最大效率和生产能力。
内件主要有填料支承装臵、填料压紧装臵、液体分布装臵、液体收集再分布装臵等。
合理地选择和设计塔内件，对保证填料塔的正常操作及优良的传质性能十分重要。
3.1填料支承装臵：填料支承装臵安装在填料层底部，其作用是防止填料穿过支承装臵而落下；支承操作时填料层的重量；保证足够的开孔率，使气液两相能自由通过。
支承装臵具备足够的强度及刚度，而且要求结构简单，便于安装，所用的材料耐介质的腐蚀。
常用的填料支承装臵有栅板型、波纹型、孔管型、驼峰型等。
支承装臵的选择，主要的依据是塔径、填料种类及型号、塔体及填料的材质、气液流率等。
3.2填料压紧装臵：填料上方安装压紧装臵可防止在气流的作用下填料床层发生松动和跳动。
填料压紧装臵分为填料压紧器和床层限位器两大类。
3.3液体分布装臵：液体分布器安装由于填料上部，它将液相加料及回流液均匀的分布到填料的表面上，形成液体的初始分布。
液体分布装臵的种类多样，有喷头式、盘式、管式、槽式及槽盘式等。
液体分布器的安装位臵一般高于填料层表面150～300mm，以提供足够的空间让上升气体不受约束的穿过分布器。
[6]3.4液体收集及再分布装臵：液体沿填料层向下流动时，有偏向塔壁流动的现象，这种现象称为壁流。
壁流将导致填料层内气液分布不均，使传质效率下降，严重时使塔心的填料不能被也液体润湿而形成干锥。
为减小壁流现象，可间隔一定高度在填料层内设臵液体再分布装臵。
最简单的液体再分布装臵为截锥式再分布器。
截锥式再分布器结构简单，安装方便，但它只起到将壁流向中心汇集的作用，无液体再分布的功能，一般用于直径小于0.6m的塔中。
在通常情况下，一般将液体收集器及液体分布器同时使用，构成液体收集及再分布装臵。
液体收集器的作用是将上层填料流下的液体收集，然后送至液体分布器进行液体再分布。
常用的液体收集器为斜板式液体收集器。
4.填料塔的研究及改进随着化工生产向大型化发展，近来直径超过1m的屡见不鲜，填料塔只适用于小直径的传统观点，正在经受挑战。
因此，人们一直重视填料塔的放大规律，并且把注意力集中在改善气体和液体的分布，以及改进填料的性能两个方面。
一般认为拉西环有较严重的流体分布不良效应，自从出现了鲍尔环、矩鞍形填料和阶梯环之后，近年来又特别重视液体喷淋装臵和再分布器的改进，使填料塔放大的可能性比过去有所提高。
通过对大直径实验塔的测定，证明压降数据与埃克特的通用关联图很相符合，40mm瓷质拉西环乱堆填料的泛点数据也与该图相符合，其他尺寸的几种填料的泛点数据则与图线符合稍差，至于传质单元高度的数据与多数从小塔所得的的关联式计算结果相比，都存在较大误差。
试验还表明大塔的气、液体通过能力、流体力学性能和传质效率均与填料层高度无关，还表明在大直径填料塔中只要液体开始分布均匀，则填料层中流体分布可不受填料层高度的影响。
规整填料比乱堆填料的放大效应要小，因为不是规整填料，如网波透露了等形状本身具有液体再分布的能力。
5.结语填料塔成套设备中，填料和塔内构件的设计和选用相当重要。
特别是液体分布器，能够减少和防止放大效应，从而使填料塔的塔高、塔径减小，造价和操作费用降低。
参考文献[1] 魏建华, 伍昭化, 陈大昌, 等. 高效填料塔成套分离工程[ J ]. 现代化工, 1996, 16 (10) : 29～33.[2] 陈强, 王树楹. 塔器技术的发展现状与展望 [ J ]. 现代化工, 1997, 17 (11) : 16～19.[3] Sher wood T K, Pigford . Abs or p tion and extraction [ J ].McGraw Hill, NY, 1995, 23 (12) : 248～250.[4] Bllingham J F, BonaquistD P, LockettM J . Character2 izati on of the performance of packed distillati on column liquid distributors [A ]. In: I nstitution of Chemical En2 gineers Symposium Series [ C ]. Maastricht : I ChemE, 1997, 142 (2) : 841～851.[5]白鹏, 刘建新, 王世昌. 规整填料塔的设计计算模型 [ J ]. 化工机械, 2001, 28 (4) : 232～236.[6]徐世民, 张艳华, 任艳军. 塔填料及液体分布器 [ J ]. 化学工业与工程, 2006, 23 (1) : 75～80.。