9第三章第四節(jié)固定床吸附過程地計算

1、實用標準文案第四節(jié)固定床吸附過程的計算固定床吸附器結(jié)構(gòu)簡單，但由于氣體吸附過程是氣一固傳質(zhì)，對任一時間 或任一顆粒來說都是不穩(wěn)定過程，因此固定床吸附器的吸附操作是非穩(wěn)態(tài)的， 計算過程非常復雜，一般要涉及到物料衡算方程、吸附等溫線方程和傳熱速率 方程及熱量衡算。而在氣態(tài)污染物的吸附凈化設計中，由于所涉及到的物系是 低濃度的氣態(tài)混合物，且氣量一般比較大，吸附熱相對較小，因此可近似地按 等溫過程處理，可不考慮傳熱速率方程和熱量方程（升溫脫附除外）。這樣在設計過程中可采用簡化了的方法進行近似計算， 計算時往往提出如下假設：（1） 氣相中吸附質(zhì)濃度低；（2）吸附操作在等溫下進行；（3）傳質(zhì)區(qū)通過整個床層

2、 時長度保持不變；（4）床層長度比傳質(zhì)區(qū)長度大得多。這些簡化限制條件對目 前工業(yè)上應用的吸附器來說，一般是符合的。設計中較常采用的是希洛夫近似 計算法和透過曲線計算法。計算過程一般是在吸附劑的選擇、吸附設備的選擇 和吸附效率確定之后進行的。設計計算的任務是求出吸附器的床層直徑和高 度，吸附劑的用量，吸附器的一次循環(huán)工作時間， 床層壓降等。下面首先介紹 固定床吸附器的吸附過程。一、固定床吸附器的吸附過程在固定床吸附器的吸附操作中，一般是混合氣體從床層的一端進入，凈化 了的氣體從床層的另一端排出。因此，首先吸附飽和的應是靠近進氣口一端的 吸附劑床層。隨著吸附的進行，整個床層會逐漸被吸附質(zhì)飽和，床層

3、末端流出 污染物，此時吸附應該停止，完成了一個吸附過程。為了描述吸附過程，提出 了以下概念。（一）吸附負荷曲線與透過曲線1. 吸附負荷曲線在實際操作中，對于一個固定床吸附器，氣體以等速進入床層，氣體中的 吸附質(zhì)就會按某種規(guī)律被吸附劑所吸附。 吸附一定時間后，吸附質(zhì)在吸附劑上 就會有一定的濃度，我們把這一定的濃度稱為該時刻的吸附負荷。如果把這一 瞬間床層內(nèi)不同截面上的吸附負荷對床層的長度（高度）作一條曲線，即得吸附負荷曲線。也就是說，吸附負荷曲線是吸附床層內(nèi)吸附質(zhì)濃度 x隨床層長度 z變化的曲線。在理想狀態(tài)下，若床層完全沒有阻力，吸附會在瞬間達到平衡，即吸附速率無窮大，則在床層內(nèi)所有斷面上的吸附

4、負荷均為一個相同的值，吸附負荷曲線將是一個直角形的折線，如圖 3-12所示。但實際上是不可能的，在實際操 作中由于床層中存在著阻力，在某一瞬間床層內(nèi)各個截面上的吸附負荷會有差 異，我們這時所繪制的曲線將是圖 3-13所示的吸附負荷曲線。圖中把曲線分 成了三個區(qū)域：飽和區(qū)（所有吸附劑已經(jīng)達到了飽和）、傳質(zhì)區(qū)（有一部分吸 附劑還正在吸附）和未用區(qū)（所有吸附劑上均未有吸附質(zhì)）。如果經(jīng)過一段時 間的吸附，繪制另一時刻的吸附負荷曲線時，會發(fā)現(xiàn)曲線前進到了II線的位置，所以我們又形象地把吸附負荷曲線稱為吸附波或吸附前沿。當吸附波的下端到達床層未端時，說明已有吸附質(zhì)漏出，這時床層被穿透，當床層被穿透的 這個

5、時刻，稱為破點。此時流出氣體中吸附質(zhì)的濃度稱為破點濃度。在實際工作中，由于吸附劑中吸附質(zhì)的濃度（即吸附負荷）不易測定，故 目前許多場合，曲線的縱坐標都以床層中混合氣體的濃度 c來表示。因此，吸 附負荷曲線又可定義為在穩(wěn)定吸附狀態(tài)下，床層中氣相中吸附質(zhì)的濃度隨床層 高度（長度）變化的曲線。由于床層的阻力不同，吸附負荷曲線會有不同的形狀。床層阻力愈大，某 一時刻床層內(nèi)各截面上濃度差別越大， 吸附負荷曲線也就變得越平緩，這當然 是我們不希望出現(xiàn)的情況。2. 透過曲線吸附負荷曲線表達了床層中濃度分布的情況， 可直觀地了解床層內(nèi)操作的 狀況。但要從床層中各部位采出吸附劑樣品進行分析是相當困難的，這樣易破

6、壞床層的穩(wěn)定。因此通常改用在一定的時間間隔內(nèi)。 分析床層流出物中吸附質(zhì) 濃度的變化，以流出物中吸附質(zhì)濃度y為縱坐標。時間t為橫坐標，則隨時間 的推移可畫出一條T -y曲線。如圖3-14所示，開始時流出物中吸附質(zhì)濃度為 yB,它是與吸附劑中的Xb濃度相平衡的（Xb為破點時床層出口端的吸附負荷）。 流出物中吸附質(zhì)濃度開始上升，到T E時升到y(tǒng)E,即接近床層進口濃度，這時床 層已完全沒有吸附能力，吸附波的末端也離開床層了。于是在t-y圖上，從T B到T E呈現(xiàn)一個S型曲線，這條曲線稱“透過曲線”。它的形狀與吸附負荷 曲線是完全相似的，只是方向相反。由于它與吸附負荷曲線成鏡面對稱相似, 所以也稱吸附負

7、荷曲線為“吸附波”或“傳質(zhì)前沿”。圖3-14吸附床吸附兇禪中流出物分析曲線由于透過曲線易于測定和標繪出來，因此也用它來反映床層內(nèi)吸附負荷曲 線的形狀，而且也能準確地求出破點。如果透過曲線比較陡，說明吸附過程比 較快，反之則速度較慢。如果透過曲線是一條豎直的直線，則說明吸附過程是 飛快的，是理想的吸附波。（二）保護作用時間保護作用時間是固定床吸附器的有效工作時間。它定義為從吸附操作開始 到床層被穿透所經(jīng)歷的時間稱為保護作用時間，如圖3-14所示的由T 0到T B所經(jīng)歷的時間，到達T B時，床層內(nèi)吸附劑還沒有完全飽和。圖中的 yB0,是 根據(jù)排放標準規(guī)定出的一個值。圖3-14還出現(xiàn)一個點，即T E

8、,時間到達T E時，吸附波整個移出床層，說 明床層內(nèi)的吸附劑已完全飽和，完全失去了吸附能力，這一點稱為耗竭點或稱 干點，到達干點時，床層內(nèi)流出的氣體中，吸附質(zhì)濃度基本回復到進口濃度。在實際操作中，一旦達到了破點，就應停止操作，切換到另一吸附床，穿 透了的吸附床轉(zhuǎn)入脫附再生。（三）傳質(zhì)區(qū)高度把一個吸附波所占據(jù)的床層高度稱為傳質(zhì)區(qū)高度，用Za表示。從理論上講，傳質(zhì)區(qū)高度應是流出氣體中溶質(zhì)濃度從0變到y(tǒng)o這個區(qū)間內(nèi)吸附波在Z軸上占據(jù)的長度，但實際上再生后的吸附劑中還殘留一定量的吸附質(zhì)（一般為初始濃度yo的5%-10%，而吸附劑完全達到飽和的時間又太長，所以一般把 由破點時間t b對應的氣體濃度yB到

9、干點時間t e對應的氣體濃度yE這段時間內(nèi) 吸附波在Z軸上所占據(jù)的長度稱為傳質(zhì)區(qū)高度。為了使吸附操作比較可靠，就必須使床層有足夠的長度，起碼要包含一個穩(wěn)定的傳質(zhì)區(qū)。而形成一個穩(wěn)定的傳質(zhì)區(qū)需要一定時間。如果吸附器床層長度 比傳質(zhì)區(qū)長度還短，那就不能出現(xiàn)一個穩(wěn)定的傳質(zhì)區(qū)， 操作不穩(wěn)定，出現(xiàn)破點 的時間會比計算的來得快，為避免此點，吸附器床層長度一定要比傳質(zhì)區(qū)長度 長。例如實驗室內(nèi)所用吸附柱高度就規(guī)定應至少是傳質(zhì)區(qū)長度的兩倍，而吸附柱直徑最少應是最大吸附劑顆粒直徑的 10倍。（四）傳質(zhì)區(qū)吸附飽和率（度）和剩余飽和能力分率這兩個概念可用下式表示：吸附飽和率度Za內(nèi)吸附劑實際的吸附量Za內(nèi)吸附劑達飽和時

10、的吸 附量剩余飽和吸附能力分率Za內(nèi)吸附劑仍具有吸附能力Za內(nèi)吸附劑達到飽和時的 吸附能力這也是量度固定吸附床操作性能的兩個指標，吸附飽和率越大，剩余飽和 吸附能力分率越小，說明吸附床的操作性能越好。二、希洛夫近似計算法（一）希洛夫公式在理想狀態(tài)下，在理想保護作用時間T筆內(nèi)通過吸附床的吸附質(zhì)將全部被 吸附，即通過床層的吸附質(zhì)的量一定等于床層內(nèi)所吸附的量，即：(3-19)式中 G sAGs b ACo ZA b Xt氣體通過床層的速率，kg/（m2 s）；2吸附床層截面積，m；x t吸附劑的靜活性（平衡吸附量），kg/kg ；Tb理想保護作用時間，min;c 0氣體中污染物初始濃度，kg/m3；

11、 P b吸附劑堆積密度，kg/m3；Z 床層長度，m由上式可得:B護）對于一定的吸附系統(tǒng)和操作條件，P B、XT、G、co均已確定，因此可令則（3-21 ）式可變成：Tb=KZ（3-22）但對一個實際的操作過程，由于床層存在阻力，因此實際上的保護作用時 間T B要比理想保護作用時間T筆短，我們把被縮短的這段時間稱為保護作用時 間損失，用T o來表示。阻力越大，T o越大。三個時間的關(guān)系可表示如下：(3-23)T B= T B T o將(3-22)式代入上式，即得：b KZ o K (Z3-24)(3-24 )式即為具有實用價值的希洛夫公式，Zo可以稱為床層長度損失。 T o和乙均可由實驗求得。

12、(二) 利用希洛夫公式的簡化計算在吸附凈化的設計中，常利用希洛夫公式進行簡化計算。簡化計算還是以 實驗作基礎，利用希洛夫公式求出K與T 0,再根據(jù)生產(chǎn)要求的操作周期求出吸附床層長度，并根據(jù)氣速，求出所需床層半徑或截面積。具體步驟簡述如下：1. 選擇吸附劑，確定操作條件，包括溫度、壓力和流速。固定吸附床的 氣體流速一般掌握在0.20.6m/s之間；2. 規(guī)定出合適的破點濃度；3. 在一定氣速u下，測不同床層長度 Z的保護作用時間t b，作出t b-Z 直線，求出K和T 0；4. 定出操作周期t b，化為min；5將K、t 、t b代入希洛夫公式，求出 乙若Z過長可以分層。6.用下式計算床層直徑：

13、7、求吸附劑用量WW精彩文檔式中 p b吸附劑堆積密度，kg/m3。為避免裝填損失，可多取10%裝填量。例3-1用活性炭固定床吸附器吸附凈化廢氣。常溫常壓下廢氣流量為 lOOOriVh，廢氣中四氯化碳初始濃度為 2000mg/m,選定空床氣速為20m/min 活性炭平均粒徑為3mm堆積密度為450kg/m3，操作周期為40小時。在上述 條件下，進行動態(tài)吸附實驗取得如下數(shù)據(jù)：床層高度 Z/m0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35透過時間 t B/min 109231310462550 650請計算固定床吸附器的直徑、高度和吸附劑用量。解：以Z為橫坐標，T B為縱坐標將上述實驗數(shù)據(jù)描

14、繪在坐標圖上得一直 線(例3-1附圖)。依據(jù)圖，求出直線的斜率即為 K,截距即為-T 0，得K=2143 (min/m)T =95(min)將K、T 0、T B代入希洛夫公式得：b 040 60 9521431.164(m)實用標準文案DI 4 100020 60取Z=1.20m采用立式園柱床進行吸附，計算出吸附床直徑:1.03(m)可取D=1m所需吸附劑量2W AZ B 1.2 12 450 423.9(kg)4考慮裝填損失，所需吸附劑量 W為：423.9 X 1.1=466kg三、透過曲線計算法透過曲線計算方法與希洛夫近似計算法相比要復雜一些，但還是要假定吸附體系是一個很簡單的恒溫體系，混

15、合氣體中只有一種可被吸附的吸附質(zhì)，該體系得到的僅有一個吸附波或傳質(zhì)區(qū)。此時固定床吸附器計算的主要內(nèi)容為傳 質(zhì)區(qū)高度Za,保護作用時間t b和全床飽和度S。(一)傳質(zhì)區(qū)高度的確定圖3-15為一理想透過曲線。氣體的初始濃度為y (kg溶質(zhì)/kg無溶質(zhì)氣體)，氣體流過床層的質(zhì)量流速為 GS(kg/m2 h)，經(jīng)過一段時間后流出物總量 為W( kg無溶質(zhì)氣體/m3)。透過曲線是比較陡的，流出物中溶質(zhì)的濃度從基本 上為零迅速上升到進口濃度。以yB作為破點的濃度，并認為流出物濃度升到接近y。某一濃度值yE時，吸附劑基本上已耗竭。在破點處流出物量為VB,而到吸附劑耗竭時，流出物的量為W。這樣，在透過曲線出現(xiàn)

16、期間所積累的流出 物量Wa=WWB。把濃度由yB變化劑y這部分的床層高度稱為一個吸附區(qū)或稱傳 質(zhì)區(qū)咼度。當吸附波形成后，隨著混合氣體的不斷通入，傳質(zhì)區(qū)沿床層不斷移動，令T a為吸附波移動一個傳質(zhì)區(qū)高度所需的時間，貝U：(We Wb )險7)GsGs又令T E為由通氣開始至床層耗竭所需要的時間，即傳質(zhì)區(qū)形成和移出床層所 需的時間之和，貝E 業(yè)(3-28 )Gs設傳質(zhì)區(qū)形的時間為T F,則T E- T F應是自吸附波形成開始到移出床層的時間。 在穩(wěn)定操作時，當吸附波形成后，其前進的距離和所需要的時間之比(即吸附 波前進的速度)應是一個常數(shù)。設吸附床高度為Z,傳質(zhì)區(qū)高度為乙，貝得出傳質(zhì)區(qū)高度為：精彩

17、文檔ZaZaEB實用標準文案Za Z3-29)設氣體在傳質(zhì)區(qū)中，從破點到床層完全耗竭所吸附的吸附質(zhì)的量為U （ kg/m2床層截面積），即為圖3-15中陰影的面積(3-30)weU(y y)dWWB若傳質(zhì)區(qū)中所有的吸附劑均為吸附質(zhì)所飽和，則其吸附容量應為 yoWkg/m2。但實際情況是，當達到破點時，傳質(zhì)區(qū)內(nèi)仍舊具有一部分吸附容量， 其值為匕式（3-30）所示。若以E代表到達破點時傳質(zhì)區(qū)內(nèi)仍具有的吸附能力與該區(qū)內(nèi)吸附劑總的吸附能力之比,3-31)UyoWa即前述剩余吸附能力分率，則（yo y）dWWyoWa精彩文檔很顯然，（1-E）即代表了吸附區(qū)的飽和程度，E愈大，說明吸附區(qū)的飽和程度 愈低，

18、形成傳質(zhì)區(qū)所需的時間愈短。當E=0時，說明吸附波形成后，吸附區(qū)內(nèi)的吸附劑已全部達到飽和， 度的距離所需時間相等：此情況下，吸附形成的時間應與移動一個吸附波長T F= T a若E=1，即傳質(zhì)區(qū)內(nèi)吸附劑基本上不含吸附質(zhì)，則傳質(zhì)區(qū)形成的時間基本上等 于零。據(jù)此兩種極端情況，應有：F （1 E） a3-32）將式（3-32）代入式（3-29）得：Zaa(1 E) a3-33)因為T a=W/Gs,T E=W/Gs,代入上式即得:Za(3-34)ZWaWe (1 E)Wa由式（3-34）可知，要確定傳質(zhì)區(qū)的高度 乙，必須通過實驗得出透過曲線 的形狀，從而確定 W、W和E的值。在實際吸附計算中，E一般取0

19、.40.6(二)吸附床飽和度設吸附床橫截面積為A,吸附床高度為Z,其中吸附劑的堆積密度為p b, 則吸附劑的總量應為ZAp BO若床層全部被飽和，吸附劑與污染物進口濃度y成平衡的靜活性為XT,則 此時吸附劑所吸附的污染物的量為：Q ZA bXj(3-35)實際操作中，達到破點時，總會有一部分吸附劑未達飽和，此時吸附床中 實際吸附量應為飽和區(qū)的吸附量與傳質(zhì)區(qū)的吸附量之和。其中：飽和區(qū)吸附污染物的量=(Z-Za) Ap EXT傳質(zhì)區(qū)吸附污染物的量=Za(1-E)A p ext 于是整個吸附床的飽和度 S為：(Z Za)A bXt Za(1 E)A BXtZA bXtZ ZaE(3-36)Z(三)

20、傳質(zhì)區(qū)中傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度的計算吸附操作過程中，隨著吸附的進行，床層內(nèi)的傳質(zhì)區(qū)沿氣流方向移動，移 動的速度會遠比氣流通過的速度慢。為了分析問題的方便，假定傳質(zhì)區(qū)移動方 向與氣流方向相反，則可把傳質(zhì)區(qū)認為是固定在某一高度，如圖3-16所示。假設床層高度 S，則在床層頂面氣固相達到平衡狀態(tài)?？蓪φ麄€床層 作物料衡算：Gs(y。0) S(Xt 0)(3-37)式中S 假想的吸附劑流量。即y+xt:G s(3-38)S上式可以看作是操作線方程，產(chǎn) 為操作線斜率(圖3-16)o對于床層任S一截面，則可有如下關(guān)系：Gsy SX(3-39)設床層截面積為1,則對床層中微元高度dz作物料衡算，得：Gsd

21、y Kyap(y y )dz(3-40)精彩文檔此物料衡算式表示的是單位時間單位面積的dz高度內(nèi)，氣體中溶質(zhì)的減少量等于吸附劑固體中吸附的吸附質(zhì)的量。式中G s氣體流量，kg無溶質(zhì)氣體/m2 h ；Kyap氣相體積傳質(zhì)總系數(shù)，kg吸附質(zhì)/ m3 h；y*與x成平衡的氣相濃度，kg吸附質(zhì)/kg無溶質(zhì)氣體。將（3-40）式整理并在傳質(zhì)區(qū)內(nèi)積分，即得傳質(zhì)區(qū)高度：(3-41)ZaGsyE dya Kyap yB y yHog Nog上式中Hdg NOg可以稱為傳質(zhì)區(qū)內(nèi)的傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)。%2ym與處理吸收計算相類似，傳質(zhì)單元數(shù)可用圖解積分法求取。當平衡線接 近直線時，也可用下式近似計算：Nog

22、(3-42)式中 ym對數(shù)平均推動力(yi yi) (y2 y2) ymln13-43)y2 Y2對于低濃度氣體，有時也可以用算術(shù)平均推動力。下面通過例題講解有關(guān)計算。例3-2用硅膠固定吸附床凈化含苯廢氣。廢氣初始濃度為 yo=O.O25kg 苯/kg空氣，操作溫度為 T=298K p=202.7kPa，混合氣體密度p v=2.38kg/m3, 動力粘度卩v=1.8 xio-5kg/（m.s）。氣流速度為1m/s，吸附周期為90min，破點 濃度yB=0.0025kg苯/kg空氣，排放濃度yE=0.020kg苯/kg空氣。硅膠堆積密 度p B=650kg/m3，平均粒徑dp=6mm比表面積ap

23、=600rf/m3。給定條件下的平衡 關(guān)系為y*=0.167x1.5，傳質(zhì)單元高度1 .42 d pG s 0 51H OG （_）0.510a pV試計算床層高度。解：設床層截面積為1m,以簡化計算。廢氣流量 Gs UgA v 1 1 2.38kg/s ;傳質(zhì)單元高度Hog竺(竺)apV1.426000.006 2.38 0.51(1.8 105 )0.071 m根據(jù)平衡關(guān)系式y(tǒng)=0.671x1.5繪出吸附等溫線（如附圖a）o由平衡關(guān)系可 知，當y=0.025時，xt=0.282，過平衡線上該點B作操作線，并按附表所列逐y*y*y-y1YedyVb y yw wbyvoy yWa123456

24、7yE=0.00250.00090.0016625000.10.0050.00220.00283581.13750.1920.200.00420.00333041.90000.3210.30.0070.00630.00372702.61250.4410.450.00890.00362783.30000.5560.50.0100.01160.00342944.01250.6760.600.01480.00273704.83750.8150.70.01250.01500.0175yE=0.02000.01800.00205005.92501.0000.8項計算列出。表中第1欄為yB和yE之間選取的

25、y值；第2欄是自操作線上各 點的y所對應的平衡線上y*的值。依次計算出之后，用y值作橫座標，以1/（y-y*）作縱座標，繪出曲線，并在yB與y之間進行圖解積分，即可得到第 5 欄的值，即Ndg的值。據(jù)此可得到對應于 y的N=5.925。于是得到傳質(zhì)區(qū)高度 Za：Za=Hk NOg=0.071 X 5.925=0.42(m) 例3-2 附表F面根據(jù)剩余吸附能力分率E的概念，計算吸附床層高度將式（3-31）變換：1Z。WE(yo y)dWWbyoWa斗(3yoWaE(10W Wb按照上式，若以y/y o為縱座標，以 Wa為橫座標，繪出曲線，曲線與 y/y o=1水平線、（W- VV）/Wa=1的垂

26、線之間的面積（見附圖b），即為E。圖解積 分可得：E=o.55o1將（3-36）式代入上式,(3-44)X Z p bSxt=GS t Byo根據(jù)物料衡算關(guān)系式:將已知數(shù)代入上式，得:精彩文檔Z 650Z 0.42 0.550.282 2.38 90 60 0.025實用標準文案解出 Z:Z=2.0(m)有了床層高度乙計算一下全床飽和度S:2 0.42 0.5520.8845精彩文檔可見，全床飽和度接近90%說明設計基本合理。四、經(jīng)驗估算法用吸附法凈化氣態(tài)污染物時會碰到多種情況，有時會缺乏前述理論計算時 所需要的數(shù)據(jù)，此時可由生產(chǎn)中或?qū)嶒灉y得吸附劑的吸附容量值，用來估算吸附劑的用量，然后根據(jù)操

27、作周期和經(jīng)驗氣體流速(一般 0.20.6m/s )，即可 計算出吸附床高度。例3-3擬用活性炭吸附器回收廢氣中所含的三氯乙烯。已知廢氣排放 條件為294K, 1.38 X 105Pa,廢氣中含三氯乙烯的體積分數(shù)為 2.0 X 10-3，流量 為12700riVh，要求三氯乙烯的回收率為 99.5%。測得所要采用的活性炭對三 氯乙烯的吸附容量為0.28kg三氯乙烯蒸氣/kg活性炭，活性炭的堆積密度為 576.7kg/m3,其吸附周期為4小時。操作氣速根據(jù)經(jīng)驗，取0.5m/s，求固定吸 附床咼度。解：三氯乙烯體積流量為：12700X 2.0 X 10-3=25.4m3/h。將此換算成標準狀況下的體

28、積：332.226(m3/h)1.38 10527325.451.01 105294計算得三氯乙烯摩爾質(zhì)量為131.5，則得三氯乙烯質(zhì)量流量為:131.5 32226189.18(kg/h)22.4在四小時內(nèi)所要吸附的三氯乙烯的量為:189.18則所需活性炭體積為:X 4X 0.995=752.94kg752.94/0.28576.74.66m3按操作氣速0.5m/s計，所需吸附床直徑為:D3.14 0.5 36004 127003.0(m)得床層截面積：A -D2 0.785 32 7.65(m2)于是得床層高度為：Z=m/A=4.66/7.065=0.66(m)五、固定床吸附器床層壓降估算

29、流體在固定床中的流動情況較之在空管中的流動要復雜得多，固定床中流體是在顆粒間的空隙中流動的，顆粒間空隙形成的孔道是彎曲且相互交錯的， 孔道數(shù)和孔道截面積沿流向也在不斷改變。 所以流體流過床層的壓力降，主要 是由于流體與顆粒表面間的摩擦阻力和流體在孔道中的收縮、擴大和再分布等局部阻力引起，當流動狀態(tài)為層流時，以摩擦阻力為主，當流動狀態(tài)為湍流時， 以局部阻力為主；由于影響壓力降的因素很多，目前尚無一個較完善的通用計 算公式。在設計固定床吸附器時，多根據(jù)實際情況，結(jié)合相關(guān)條件采用經(jīng)驗公 式進行計算，或采用實測數(shù)據(jù)，實測數(shù)據(jù)可從同類型的工業(yè)裝置中獲得， 也可 由一定規(guī)模的實驗裝置中獲得。下面介紹幾種可用于估算固定床吸附器的壓力 降的經(jīng)驗公式。(一) 氣體通過靜止吸附劑顆粒層的壓力降當氣體通過靜止的吸附劑顆粒層時，由于床層內(nèi)堆積的是大量的粒徑和形 狀不同的顆粒，顆粒之間的空隙結(jié)構(gòu)毫無規(guī)則可言， 因而造成氣體流動的通道曲折