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1、2019/11/12,第二章 吸收,第六节 填料塔,一、填料塔的结构和填料性能,二、填料塔的流体力学性能,三、填料塔的计算,四、填料塔的附件,一、填料塔的结构和填料性能,二、填料塔的流体力学性能,三、填料塔的计算,一、填料塔的结构和填料性能,二、填料塔的流体力学性能,三、填料塔的计算,一、填料塔的结构和填料性能,二、填料塔的流体力学性能,三、填料塔的计算,一、填料塔的结构和填料性能,二、填料塔的流体力学性能,一、填料塔的结构和填料性能,二、填料塔的流体力学性能,三、填料塔的计算,一、填料塔的结构和填料性能,二、填料塔的流体力学性能,三、填料塔的计算,一、填料塔的结构和填料性能,五、板式塔与填料
2、塔的比较及塔设备选型,2019/11/12,（一） 填料塔结构,液体分布器,液体再分布器 附壁效应,支承板,填料压板(网),填料 气液接触,一、填料塔的结构及填料性能,除沫器,工业要求:单位体积提供接触面积大;压降小;效率高,机械强度高;耐腐蚀性;造价低;重量轻.,2019/11/12,2.填料特性,1）比表面积 a：单位堆积体积所具有的表面积， 1/m,2）空隙率： 单位体积填料所具有的空隙体积 ，m3/m3,3）干填料因子 ：a/3 湿填料因子液体喷淋下测得的 a/3 。,1.作用：提供传质面积； 促使分散、湍动、液膜更新。,（二） 填料的作用和特性,4）堆积（整堆或乱堆）密度或堆积个数(
3、个 / m3 ）,2019/11/12,（三） 常用填料,环形 （拉西环、鲍尔环、阶梯环） 鞍形 （矩鞍形、弧鞍形） 波纹形（板波纹、网状波纹）,堆放：整砌、乱堆,材料：陶瓷、金属、塑料,2019/11/12,常用典型填料:,拉西环:高 / 径= 1：1 空圆柱形,特点:形状简单易制作，乱堆时阻力较大，沟流和壁流现象严重，压降大,传质效率低,应用较广，研究较深。,鲍尔环:在拉西环侧壁开孔,特点：空隙率及比表面较拉西环大，阻力低，润湿分布情况较好，传质效率高，操作弹性大，广 泛采用。 缺点:线接触,阶梯环：高/径 = ; 点接触 弧鞍及矩鞍填料 球形填料（湍球吸收塔） 丝网填料 波纹填料,201
4、9/11/12,几种典型的散装填料,2019/11/12,几种典型的规整填料,2019/11/12,二、 填料塔的流体力学性能,泛点：气速增大至液体滞留在填料层中不能下 降并将填料淹没（淹塔）的现象称为液泛，液泛所对应的空塔气速称为泛点气速。,(一) 液相在塔中的分布及流动情况：膜状流动,膜厚= f(流体流量,气体流量,物性),(二) 气体在填料层中的压降,载点：随着空塔气速u的提高，使气液摩擦阻力增加，填料层的持液量上升而产生拦液现象，此时对应的空塔气速即为载点(与拦液现象相对应)。,泛点气速u空 =f（填料性能，流体物性，液气比等） 埃克特关联式及关联图,L:载点 F:泛点,2019/11
5、/12,L:载点 F:泛点,L=0 干填料，直线斜率1.8-2.0 L，空隙率，压降大。,1）恒持液量区：L点以下，u小，Pu1.82.0,2）载液区：L点以上，u大，拦液现象，拦 液现象时的气速为载点气速，超过载点气速后，Pu2.0 。,3）液泛区:u，塔内液泛，泛点气速。Pu 斜率急剧增加,使填料塔不能正常操作。,2019/11/12,u,；,（三）泛点气速的计算,2019/11/12,三、 填料塔计算,（一） 塔径及压降:,uf埃克特关联,方法C:工业数据。此数据广泛使用，化学工程手册可查,内容：塔径、塔高、压降,（二） 塔高:,方法A:Z= HOGNOG传质单元数法,方法B:等板高度法
6、（HETP法）楚奇公式(可靠性较差),HETP = C1GC2DC3Z1/3L / L,Z= NTHETP,VS 操作条件下混合气体的体积流量，m3/s； u空 空塔气速，m/s； 计算时以塔底气量为依据，因塔底气量大于塔顶。,2019/11/12,四、填料塔的附件,（一）支承板,2019/11/12,（二）液体分布器,2019/11/12,液体分布器,2019/11/12,（三）液体再分布装置,2019/11/12,（四）除沫器,折板除沫器 丝网除沫器,2019/11/12,五、板式塔与填料塔的比较及塔设备选型,（一） 比较,2019/11/12,（二）选型原则,1. 物性影响:,起泡性、清洁性、粘性、腐蚀性、热敏性(高沸点)、换热要求,2. 操作条件影响:,传质速率控制步骤:如气膜控制,用填料塔可使气速得到增大,L/G值:要求小时，可用板式塔，使之维持一定液层高度，增强传质。,操作弹性:要求大时，用板式塔,侧线进出料塔:板式塔较方便。,
