填料吸收塔的操作及其Kya的测定*1一.原理吸收是分离混合气体时利用混 合气体中某组分在吸收剂中的溶解 度的不同而达到分离的一种方法 不同的组分在不同的吸收剂,不同 的吸收温度,不同的液气比,不同 的吸收剂进口浓度,吸收速率是不 同的所选用的吸收剂对某组分具 有选择性吸收Date2二. 吸收塔的操作与分析吸收操作的目标函数 :y2 或 η=Date3三.设备因素1.填料塔的结构Date42.填料的作用(1) 增加气液接触面积应满足:1) 80%以上的填料润湿2) 液体为分散相,气体为连续相(反之为鼓泡塔,失去填料的作用) (2) 增加气液接触面的湍动应满足:1) 保证气液逆流2) 要有适宜的液气比,若气速过大,液体下降速度为零,即发生液泛填料塔的操作满足了上述要求,填料才会起作用Date5填料的种类A.名称:拉西环 B.开发年代:1914,1915,1916 C.开发者或开发单位:德国 F.Rasching,Rasching AGA. 名称:勒辛环B.开发年代:1925年C.开发者或开发单位:英国LessingDate6填料的种类(续1)十字隔环 十字隔环改进型A.名称:十字隔环(Crossing Partition Ring)B.开发年代:本世纪30年代中期C.开发者或开发单位:美国孟山都公司(LEONARD—MONSANTOC)Date7填料的种类(续2)芬斯克填料或弹簧形填料(Fenske Sprial)A. 开发年代:1936年B.开发者或开发单位:M.R.Fenske鲍尔环(Pall Ring)A. 开发年代:1948年,1952年B.开发者或开发单位:德国BASF公司Date8英特洛克斯鞍形环(Intalox Saddle ),矩鞍环,槽鞍环 B.开发时间:1950年 C.开发者或开发单位:美国M.LevaA.名称: 泰勒花环B.开发时间:1954年C.开发者或开发单位:美国A.J.Teller填料的种类(续3)Date9填料的种类(续4)A. 名称:英派特克填料(Interpak) B. 开发年代:1964年 C. 开发者或开发单位:德国林德公司 (REIN—LINDE)A. 名称:短阶梯环 B. 开发年代:1986年 C. 开发者或开发单位:美国GLITSCH.CODate10填料的种类(续5)A. 名称:英特洛克斯金属填料(Intalox Metal Tower Packing), IMTP,金属矩鞍环 B. 开发年代:1977年 C.开发者或开发单位:美国诺顿公司( NORTON)A. 名称:扁型填料(Super Minr Ring), SMR B.开发年代:1989年 C.开发者或开发单位:中国清华大学Date11填料的种类(续6)A. 名称:麦勒派克填料(Mellapak ) B. 开发年代:70年代 C. 开发者或开发单位:瑞士苏尔寿公 司Date12不同填料的性能比较如下表所示: 填料特点备注拉西环形状简单,制造容易严重的壁流和沟流鲍尔环压降小,无严重壁流和沟流是近年来公认的性能良好的散堆填料矩鞍形填料结构不对称,压降小,处理能力大流体力学性能不如鲍尔环阶梯环填料之间呈点接触,床层空隙率大压降比鲍尔环小25%,生产能力提高 10%金属因特洛克 斯环形与鞍形结合,压降小,可用于真空 精馏,处理能力大是现代工业上性能优良的散堆填料网体填料网材薄,填料尺寸小,比表面积大,液 体均布能力强,阻力小,传质效率高造价过高,大型工业生产中难以应用丝网波纹填料汽体在规则通道中流动,压降低,通量 高,比表面积大,传质效率高传质效率最高,价格高,易堵塞孔板波纹填料具有丝网波纹填料的特点,但其价格低 ,不易堵塞总体性能不如丝网波纹填料Date133.液体分布器的作用(1)克服液体向壁偏流现象,为此,每隔一定高度的填料层,要装有液体再分布器。
2)使填料均匀润湿,从而增加气液接触面积 Date141.当L/G 》m 时需降低吸收剂进口浓度四. 操作因素Date152.当L/G《 m 时需适当增加吸收剂流量 Date163.遇上强放热吸收需采用中间冷却装置Date17五. 吸收总传质系数的测定传质速率式: NA=Kya·V填·△Ym (1) 物料恒算式: G空(Y1-Y2)=L(X1-X2) (2) 相平衡式: Y=mX (3) (1)和(2)式联立得: Kya= (4) ●注意:空气流量计需校正,其校正公式为: Date18G空—装有测空气的流量计; V填—与塔结构和填料层高度有关;其中:六.实验组织续1Date19实验组织续2L—装有测吸收剂的流量计; m —在吸收剂进塔与出塔处装有测液体的温度计;吸收温度— , 即:Date20七.气体吸收流程图Date21八.原始数据表序号L (L/h) G (L/h) tin (℃)tout(℃) 峰高1峰高21 2 400常温2 4 400 常温3 6 400 常温4 6 600常温5 6 700常温6 6300+300常温7 6 600常温+20℃Date22。