汽液傳質(zhì)設(shè)備.

1、化工原理授課講義第九章 氣液傳質(zhì)設(shè)備第九章 汽液傳質(zhì)設(shè)備本章學(xué)習(xí)要求1熟練掌握的內(nèi)容 板式塔內(nèi)氣液流動(dòng)方式；板式塔塔板上氣液兩相非理想流動(dòng)；板式塔的不正常操作， 全塔 效率和單板效率； 板式塔塔高和塔徑的計(jì)算； 填料塔內(nèi)流體力學(xué)特性； 氣體通過填料層的壓降； 泛點(diǎn)氣速的計(jì)算；填料塔塔徑的計(jì)算。2理解的內(nèi)容 板式塔的主要類型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 板式塔塔板上氣液兩相接觸狀況； 篩板塔溢流裝置的設(shè)計(jì) 及踏板板面布置；篩板塔塔板校核；篩板塔負(fù)荷性能圖的繪制及其作用；填料塔的結(jié)構(gòu)；填料 及其特性。3了解的內(nèi)容 氣液傳質(zhì)設(shè)備類型與基本要求；填料塔的附件；板式塔與填料塔的比較。§ 9.1 氣液傳質(zhì)設(shè)備類

2、型與基本要求 塔設(shè)備是化工、石油等工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。塔設(shè)備的基本功能在于提供氣、 液兩相以充分接觸的機(jī)會(huì)， 使質(zhì)、熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進(jìn)行；還要能使接觸之后的 氣、液兩相及時(shí)分開，互不夾帶。因此，蒸餾和吸收操作可在同樣的設(shè)備中進(jìn)行。 根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，塔設(shè)備可分為 板式塔 與填料塔 兩大類。 板式塔內(nèi)沿塔高裝有若干層塔板 （或稱塔盤 ） ，液體靠重力作用由頂部逐板流向塔底， 并在 各塊板面上形成流動(dòng)的液層； 氣體則靠壓強(qiáng)差推動(dòng)， 由塔底向上依次穿過各塔板上的液層而流 向塔頂。氣、液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級(jí)接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化。填料塔 內(nèi)裝有各種形式的固

3、體填充物， 即填料。液相由塔頂噴淋裝置分布于填料層上， 靠 重力作用沿填料表面流下；氣相則在壓強(qiáng)差推動(dòng)下穿過填料的間隙，由塔的一端流向另一端。 氣、液在填料的潤(rùn)濕表面上進(jìn)行接觸，其組成沿塔高連續(xù)地變化。目前在工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)處理量大時(shí)多采用板式塔， 而當(dāng)處理量較小時(shí)多采用填料塔。 蒸餾 操作的規(guī)模往往較大， 所需塔徑常達(dá)一米以上， 故采用板式塔較多； 吸收操作的規(guī)模一般較小， 故采用填料塔較多。氣液傳質(zhì)設(shè)備的性能通常由以下幾個(gè)要素表示： 1塔設(shè)備的生產(chǎn)能力或通過能力：指單位時(shí)間單位塔截面積上的處理量或氣液流量。2傳質(zhì)效率：對(duì)板式塔而言，傳質(zhì)效率通常用塔板效率來衡量，即實(shí)際塔板與理論塔板 分離能力

4、之比；對(duì)填料塔而言，傳質(zhì)效率通常用傳質(zhì)單元高度，即完成一個(gè)傳質(zhì)單元所需要的 填料層高度來表示。3流體阻力：指氣體通過每層塔板或每米填料層高度的壓降。4塔設(shè)備的操作彈性：指最大氣速負(fù)荷與最小氣速負(fù)荷之比，其值的大小表明塔對(duì)負(fù)荷 變化的適應(yīng)能力。5塔的設(shè)備投資與操作成本、安裝及維修方便等因素。 本章重點(diǎn)介紹板式塔的塔板類型， 分析操作特點(diǎn)并討論浮閥塔的設(shè)計(jì)， 同時(shí)還介紹各種類 型填料塔的流體流體力學(xué)特性和計(jì)算。§9.2 板 式 塔9.2.1 板式塔主要類型的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 工業(yè)上常用的板式塔有：泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流柵孔板塔浮閥塔具有的優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)能力大，塔板效率高，操作彈性大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

5、單，安裝方便。9.2.2 板式塔的流體力學(xué)特性1、塔內(nèi)氣、液兩相的流動(dòng)A 使氣液兩相在塔板上進(jìn)行充分接觸以增強(qiáng)傳質(zhì)效果B 使氣液兩相在塔內(nèi)保持逆流， 并在塔板上使氣液量相保持均勻的錯(cuò)流接觸， 以獲得較大 的傳質(zhì)推動(dòng)力。2、氣泡夾帶：液體在下降過程中， 有一部分該層板上面的氣體被帶到下層板上去， 這種現(xiàn)象稱為氣泡夾 帶。3、液（霧）沫夾帶：氣體離開液層時(shí)帶上一些小液滴， 其中一部分可能隨氣流進(jìn)入上一層塔板， 這種現(xiàn)象稱為 液（霧）沫夾帶。4、液面落差 液體從降液管流出的橫跨塔板流動(dòng)時(shí)， 必須克服阻力， 故進(jìn)口一側(cè)的液面將比出口這一側(cè) 的高。此高度差稱為液面落差。液面落差過大，可使氣體向上流動(dòng)不均

6、，板效率下降。5、氣體通過塔板的壓力降壓力降的影響：A 氣體通過塔板的壓力降直接影響到塔低的操作壓力， 故此壓力降數(shù)據(jù)是決定蒸餾塔塔底 溫度的主要依據(jù)。B 壓力降過大，會(huì)使塔的操作壓力改變很大。C 壓力降過大，對(duì)塔內(nèi)氣液兩相的正常流動(dòng)有影響。壓力降： PP=PC+PL+P 塔板本身的干板阻力 PC 板上充氣液層的靜壓力 PL 液體的表面張力 P 折合成塔內(nèi)液體的液柱高度 M ，則PP/ L g= PC/ L g + PL /L g + PL/ g即 hp=hc+hL+h 浮閥塔的壓力降一般比泡罩塔板的小，比篩板塔的大。在正常操作情況， 塔板的壓力降以 290490 N/m2 .在減壓塔中為了減

7、少塔的真空度損失，一般約為 98245Pa 通常應(yīng)在保證較 高塔板效率的前提下，力求減少塔板壓力降，以降低能耗及改善塔的操作性能。6、液泛（淹塔）汽液量相中之一的流量增大到某一數(shù)值， 上、下兩層板間的壓力降便會(huì)增大到使降液管內(nèi) 的液體不能暢順地下流。 當(dāng)降液管內(nèi)的液體滿到上一層塔板溢流堰頂之后， 便漫但上層塔板上 去，這種現(xiàn)象，稱為液泛（淹塔）如氣速過大，便有大量液滴從泡沫層中噴出， 被氣體帶到上一層塔板， 或有大量泡沫生成。 如當(dāng)液體流量過大時(shí)，降液管的截面便不足以使液體及時(shí)通過，于是管內(nèi)液面即行升高。 上述兩種情況導(dǎo)致液泛的情況中， 比較常遇到的氣體流量過大， 故設(shè)計(jì)時(shí)均先以不發(fā)生過 量液

8、沫夾帶為原則，定出氣速的上限，在此限度內(nèi)再選定一個(gè)合理的操作氣速。當(dāng)氣速增大到液滴所受阻力恰等于其凈重時(shí)，液滴便在上升氣流中處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。因?yàn)?d、不易準(zhǔn)確求得， 所以用 C 代替，即：1）史密斯關(guān)聯(lián)圖液氣動(dòng)能參數(shù)縱坐標(biāo)： C20 參數(shù)： HThL（2）板間距 HT 一般 D<1.5m HT=0.2 0.4mD>1.5mHT=0.4 0.6m（3）板上液層高度 hL 常壓 hL=0.05 0.1m通常取 0.05 0.08m減壓 hL 0.025mC20：由圖 653 查得的負(fù)荷稀疏值。C：操作物系的負(fù)荷系數(shù)。：操作物系的表面張力， N/m。（5）適宜的空塔氣速 u，即：u=

9、（0.6 0.8）umax對(duì)于直徑較大、板間距較大及加壓或常壓操作的塔以及不易起泡物系，安全系數(shù)可取較 高的數(shù)值，而對(duì)直徑較小及減壓操作的塔以及嚴(yán)重起泡的物系，安全系數(shù)應(yīng)取較低的數(shù)值。7、液沫夾帶是指板上液體被上升氣流帶入上一層塔板的現(xiàn)象。為了保證板式塔能維持正常的操作效果，應(yīng)使每千克上升氣體夾埃到上一層塔板的液體 聯(lián)不超過 0.1kg ，即控制霧沫夾帶量 eV<0.1kg（液） /kg （氣）。影響霧沫夾帶的因素很多，最主要的是空塔氣速和塔板間距。對(duì)于浮閥塔板上霧沫夾帶 量的計(jì)算， 迄今尚無適用于一般工業(yè)塔的確切公式。 通常是間接地用操作時(shí)的空塔氣速與發(fā)展 液泛時(shí)的空塔氣速的比值作為估

10、算霧沫夾帶量大小的指標(biāo)。此比值稱為泛點(diǎn)百分?jǐn)?shù)或稱泛點(diǎn) 率。在下列泛點(diǎn)率數(shù)值范圍內(nèi)，一般可保證霧沫夾帶量達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，即eV<0.1kg（液）/kg （氣）。大塔F1<80 82%負(fù)壓塔F1<75 77%D<900mm的塔 , F1<65 75%式中， F1：泛點(diǎn)率， %。CV：氣相負(fù)荷系數(shù)， m3/s.VS,LS ：氣相及液負(fù)荷， m3/s.ZL ：板上液體流徑長(zhǎng)度，對(duì)單溢流塔板 ZL=D2Wd.。Ab：板上也流面積，對(duì)單溢流塔板 AB=ATAf 。 CF：泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，可根據(jù)氣相密度 V 及板間距 HT查得。 K ：物系系數(shù)。依上式算得的泛點(diǎn)率不在上述范圍內(nèi)，

11、則應(yīng)當(dāng)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，如板間距、塔徑，重新計(jì)算，直至符合 上述泛點(diǎn)率規(guī)定的范圍為準(zhǔn)。8、泄漏但氣相符合減少，致使上升氣體通過閥孔的動(dòng)壓不足以阻止流體經(jīng)閥孔流下時(shí)，便會(huì)出 現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。泄漏發(fā)生，塔板效率嚴(yán)重下降，正常操作時(shí)，泄漏應(yīng)不大于液體流量的10%。經(jīng)驗(yàn)證明，但閥孔動(dòng)能因數(shù) F0=56時(shí)，泄漏量常接近 10%。故取 F0=56 作為控制泄漏量的操作下限。當(dāng)浮閥在剛?cè)_操作，氣體通過閥孔處的動(dòng)能因數(shù) F0=8 11。9、降液管內(nèi)液面高度與液體停留時(shí)間為了防止液泛現(xiàn)象的發(fā)生，須控制降液管中的清液層和泡沫層高度不能高出上層塔板的 出口堰頂，否則年內(nèi)液體便會(huì)漫回本層塔板，令：一般物系取發(fā)泡暗中物系 =

12、 0.5 =0.3 0.4不發(fā)泡物系 = 0.6 0.8在降液觀被11'和下一層板上液面 22'之間列柏努利方程，得：要保證氣相夾帶不超過允許的程度，降液觀內(nèi)液體停留時(shí)間應(yīng)不小于3 5S。10、塔板的負(fù)荷性能圖確定了塔板的工藝尺寸，再按前述的各項(xiàng)進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算，便可確認(rèn)所設(shè)計(jì)的塔板能 在的任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下正常操作， 此時(shí)，還要進(jìn)一步揭示該塔板的操作性能，即求出維持 該塔板正常操作所允許的氣液負(fù)荷波動(dòng)，這個(gè)范圍通常以塔板負(fù)荷性能圖的形式表示，在以 VS，LS分別為縱橫軸的直角坐標(biāo)系中， 標(biāo)繪出各種不正常流體力學(xué)條件下的 VSLS 關(guān)系曲線， 在以這些曲線為界的范圍之內(nèi)，才是

13、塔的適宜操作區(qū)。（ 1）、液沫夾帶上限線 AA'液沫夾帶上限線表示霧沫夾帶量 eV<0.1kg（液）/kg （氣）時(shí)的 VSLS關(guān)系，塔板的適 宜操作區(qū)應(yīng)在此線以下，否則將因過多的液沫夾帶而使效率下降。此線可根據(jù)下式作出，即：對(duì)于一定的物系及一定的塔板結(jié)構(gòu)尺寸 CV，ZL，Ab，CF，K 均為已知值，相應(yīng)于霧沫夾帶 量 eV<0.1kg（液）/kg（氣）時(shí)的泛點(diǎn)率 F1 值亦可確定，將已知值代入，便可得出一個(gè) 的關(guān)系的函數(shù)式，據(jù)以作出 AA'線。（2） 液泛線 BB'（淹塔線） 此線表示降液管內(nèi)泡沫層高度超過最大允許值時(shí)的 VS LS關(guān)系，塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)

14、在 此線以下，否則將可能發(fā)生液泛現(xiàn)象，破壞塔的正常操作。將 hc，hL， hl 及 hd 的計(jì)算式代入上式，便可得出一個(gè)的關(guān)系的函數(shù)式，據(jù)以作出 BB'線，據(jù)以作出 BB'。（3）液相負(fù)荷上限線 CD亦稱降液管超負(fù)荷線，此線表明液體流量大小應(yīng)保證液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的起碼條不應(yīng)小于 35S，而按 =5S計(jì)算，則：依上式求得液相負(fù)荷上限 LS的數(shù)值（常數(shù)），據(jù)以作出液相負(fù)荷上限線。（4）泄漏線氣相負(fù)荷上限線， 此線表明不發(fā)生嚴(yán)重泄漏現(xiàn)象的最低氣相負(fù)荷， 再低將產(chǎn)生超過液體量 的 10%泄漏量。對(duì)于 FI 重閥，當(dāng)閥孔動(dòng)能因數(shù) F0=5 6 時(shí)，泄漏量接近 10%，即以此閥孔動(dòng)能

15、 因數(shù)作為氣相負(fù)荷下限的依據(jù)，按 F0=5計(jì)算，則式中 V，N，d 都為已知值，故可依上式求出氣相負(fù)荷 VS的下限值，據(jù)以作出一條水平 的泄漏線 DE（5）液相負(fù)荷下限線 EE' 對(duì)于平堰，一般取堰上液層高度 how=0.06mm作為液相符合下限條件， 低于此限時(shí)， 便不 能保證板上恩流的均勻分布，見低氣液接觸效果。式中： Lh塔內(nèi)液體流量， m3/h.Lw堰長(zhǎng)， m。E液流收縮稀疏，可從圖 657 查得。一般情況下可取 E 值為 1。所引起的誤差不大。將已知的 LW 值及 hOW 的下限值，便可求得的下限值（常數(shù)） ，據(jù)以作出 EE'。 在負(fù)荷性能圖上有五條線所包圍的陰影區(qū)域

16、， 應(yīng)是塔四用于出力指定物系時(shí)的適宜操作區(qū) 域。在此區(qū)域內(nèi)，塔四上的流體力學(xué)狀態(tài)是正常的，但區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的板效率并不完全相同。如 果塔的預(yù)定氣液負(fù)荷的設(shè)計(jì)點(diǎn) P 能落在該區(qū)域內(nèi)的適中位置， 則可望獲得良好的操作效果， 如 果操作電緊靠某一條標(biāo)界線，則當(dāng)負(fù)荷稍有變動(dòng)便會(huì)使效率急劇下降，甚至破壞塔的操作。三、板式塔的設(shè)計(jì)原則帶有降液管的板式塔型雖多， 但各種結(jié)構(gòu)塔型的設(shè)計(jì)原則大致相同， 下面一浮閥塔為例來 說明。1、板上液體的流動(dòng)形式 板上液體流動(dòng)形式，主要根據(jù)塔徑與液體流量來確定，常用的形式有：U 形流：流體流徑最長(zhǎng)，塔板面積利用率也最高，但液面落差大，僅用于小塔。 單溢流：又稱直徑流，液體流徑長(zhǎng)

17、，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛用于直徑 2.2 m 以下的塔。雙溢流：又稱半徑流， 可減小液面落差， 但塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 一般用于直徑 2m 以上的大塔。 階梯式雙溢流：結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，只宜于塔徑很大，流量很大的特殊場(chǎng)合?？傊后w在塔板上的流徑愈長(zhǎng)，氣液接觸時(shí)間就愈長(zhǎng)，有利于提高分離效果；但是液面 落差也隨之增大，不利于氣體均勻分布，使分離效果降低。目前，凡直徑在 2.2m 以下的浮閥塔，一般都采用單溢流。但在大塔中，由于液面落差大 或造成浮閥開啟不均，使氣體分布不均勻及出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應(yīng)采用雙遺留以及階梯流。見表 6 5。2、降液管確定降液管底隙高度的原則是： 保證液體流經(jīng)此處時(shí)的阻力不太大，

18、 同時(shí)要有良好的液封。h0=Ls/(Lwu0)式中： Ls塔內(nèi)液體流量； uo液體通過降液管時(shí)流速，一般可取 0.070.25m/s 有時(shí)為了簡(jiǎn)單，可用下式：h0 = hW - 0.006hw外堰高度3、溢流堰（1）外堰（出口堰）堰長(zhǎng):單溢流取為（0.60.8）D；雙溢流取為 （0.50.7）D，其中 D 為塔徑。 堰高 : hL = hW+h0W式中： hL板上清液層高度hOW堰上清液層高度。2）內(nèi)堰（進(jìn)口堰）及受液盤若 hW>h0,hW=hW若 hW<h0,hW>h0。此外，為了保證液體有降液管流出時(shí)不致于受很大阻力 ,進(jìn)口堰與降液管間水平距離 h1>h0.4、弓形

19、降液管的寬度和截面積 降液管應(yīng)有足夠的橫截面積，保證液體在降液管內(nèi)有足夠的沉將時(shí)間分離其中夾帶的氣 泡。因此要驗(yàn)算降液管內(nèi)液體停留時(shí)間5、浮閥的數(shù)目與布置（1）數(shù)目：浮閥塔的操作性能以浮閥剛剛?cè)_時(shí)的最好。此時(shí)F0=811。所以設(shè)計(jì)時(shí)可在此范圍內(nèi)選擇合適的 F0，然后計(jì)算出 U0（2）排列：正三角形等腰三角形對(duì)于整塊塔板多采用正三角形排列，孔心距 t 為 75mm,100mm,125mm,150mm等。對(duì)于分塊式塔板，宜采用等腰三角形叉排， t 為 75mm,t為 65mm,80mm,100mm 等幾種尺 寸，必要時(shí)還可以調(diào)整孔心距，閥數(shù)，重新作圖。否則驗(yàn)算 F0=811 之間。（3）開孔率常

20、壓塔（減壓塔）開孔率常在 1013%。 加壓塔開孔率 < 10%，常見的為 69%四、塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算目的：驗(yàn)算所確定的塔，在設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定的氣液兩相負(fù)荷下，能否正常操作內(nèi)容：壓降、液泛、液沫夾帶、泄漏等項(xiàng)，直到合適為止。§9.3 填 料 塔一、填料塔的結(jié)構(gòu)1 塔體金屬或陶瓷塔體一般均為圓柱形大型耐酸石或耐酸磚則以砌成放形或年多角形為便2 填料對(duì)操作影響較大的填料特性有：比表面積 ：=s/v=m /m =單位體積填料層所具有的表面積傳質(zhì)面積空隙率 ：?jiǎn)挝惑w積填料層所具有的空隙體積應(yīng)盡可能大 , 以提高氣液通過能力和減小氣液阻力 填料因子 ：把有液體噴淋條件下實(shí)測(cè)的/ 2相應(yīng)數(shù)值

21、稱濕填料因子 , 也稱填料因子 , 單位:l/m填料阻力 發(fā)生液泛時(shí)的氣速 亦即流體力學(xué)性能好單位堆積體積的填料數(shù)目：填料尺寸 數(shù)目 氣流阻力 填料造價(jià)填料尺寸 塔壁處 氣流易短路 , 為控制氣流不均勻 , 填料尺寸不應(yīng)大于( 1/101/8 )D填料的種類 : ：分實(shí)體填料和網(wǎng)體填料兩大類常用填料有 : ：拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、弧鞍與矩鞍填料、網(wǎng)體填料3 填料支承裝置：刪板填料支承、升氣管式支承4 液體的分布裝置： 塔頂液體分布裝置： a 蓮蓬頭式噴灑器 b 盤式分布器 c 齒槽式分布器液體再分布器： a 截錐式液體再分布器 b 升氣管式支承板作液體再分布器二、填料塔的流體力學(xué)特性1 塔內(nèi)

22、氣液兩相的流動(dòng) 當(dāng)液體自塔頂向下借重力在填料表面作膜狀流動(dòng)時(shí) , 膜內(nèi)平均流速?zèng)Q定于流動(dòng)的阻力。而此阻力來自于液膜 與填料表面 , 及液膜與上升氣流之間的摩擦液膜厚度不僅取決于液體流量 , 而且與氣體流量有關(guān)氣量 液膜厚 填料內(nèi)的持液量圖 8-31 為不同液體噴淋量下取得的填料層壓力降與空塔氣速的雙對(duì)數(shù)關(guān)系線線 A:氣體通過干填料層時(shí) , 壓力降與空塔氣速的關(guān)系 , 為直線線 B: 有液體噴淋 , 液體量小線 C:有液體噴淋 , 液體量大以線 B 為例:u 較低（點(diǎn) L 以下） : 線與 A 線大致平行。 u P 液體下流與流速無關(guān)u大于 uL以后: 線斜率增大 , 上升氣流開始阻礙液體順利下

23、流 , Pu大于 uF以后: P與 u成垂直關(guān)系 ,表明上升氣體足以阻止液體下流 ,于是液體填料層充滿填料層空隙 ,氣體 只能鼓泡上升 , 隨之液體被氣流帶出塔頂 , 發(fā)生液泛。載點(diǎn)（ L點(diǎn)）: 空塔氣速 u增大到 uL以后, 氣速以使上升氣流與下降液體間摩擦力開始阻礙液體順利下流,使填料表面持液量增多 ,戰(zhàn)去更多空隙 ,氣體實(shí)際速度與空塔氣速的比值顯著提高, 故壓力降比以前增加的快 ,這種現(xiàn)象稱載液 ,L 點(diǎn)稱載點(diǎn)。泛點(diǎn) F:u 增大到 uF以后 P與 u成垂直關(guān)系 , 表明上升氣體足以阻止液體下流 ,于是液體填料層充滿填料層空 隙, 氣體只能鼓泡上升 , 隨之液體被氣流帶出塔頂 , 塔的操

24、作極不穩(wěn)定 , 甚至被完全破壞 ,這種現(xiàn)象稱液泛 ,F 點(diǎn)稱為泛點(diǎn)。線 C 的載點(diǎn)和泛點(diǎn)氣速都比線 B 的更低目前一般認(rèn)為填料塔的正常操作狀態(tài)只到泛點(diǎn)為止。2 填料層的壓力降吸收操作中 , 需知壓力降以確定動(dòng)力消耗；精餾操作中, 需知壓力降以確定釜壓目前多用?？颂氐耐ㄓ脠D而重新繪制的填料層壓降和填料塔泛點(diǎn)的通用關(guān)聯(lián)圖求P。3 泛點(diǎn)氣速用圖 8-32 計(jì)算（1）先求橫坐標(biāo)（ 2）過橫坐標(biāo)點(diǎn)作垂線 , 交泛點(diǎn)線得泛點(diǎn)縱坐標(biāo)（ 3）由泛點(diǎn)縱坐標(biāo)求泛點(diǎn)氣速三、填料塔的設(shè)計(jì)原則1 填料的選擇填料尺寸的選定填料材質(zhì)方面的選定2 塔徑 塔徑取決于氣體的體積流量和適宜的空塔氣速。前者由生產(chǎn)條件決定 , 后者則

25、在設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定 泛點(diǎn)率 : 適宜空塔氣速與泛點(diǎn)氣速之比u 適宜 =（ 50 -80 ） u 泛點(diǎn) 一般填料塔的操作氣速大致在 0.2-1.0m/s2D2=4VS/ uu: 適宜的空塔氣速用上法計(jì)算出的塔徑要進(jìn)行圓整 , 且要驗(yàn)算塔內(nèi)液體的噴淋密度是否大于最小噴淋密度 噴淋密度 Umin=（LW） min潤(rùn)濕率 LW:指塔的橫截面上 , 單位長(zhǎng)度的填料周邊上 , 液體的體積流量LW=U/3一般 D 75mm （ LW） min=0.08mD>75mm （LW） min=0.12m /mh如果限于生產(chǎn)條件 ,所采用的噴淋密度使?jié)櫇衤实陀谏鲜鲆?guī)定數(shù)值時(shí) , 就要增高填料層作為補(bǔ) 償, 即按正常方

26、法算出的填料層高度再除以填料表面效率表此外,為保證填料潤(rùn)濕均勻 , 還應(yīng)注意使塔徑與填料尺寸之比大于 8, 即選用填料不宜過大 , 以免 使填料與塔壁之間存在額外空隙 , 而易于出現(xiàn)壁流現(xiàn)象3 壓力降以圖 8-32 計(jì)算 P。若 P超出工藝要求時(shí) ,則按 P由圖 8-31 反求氣速 u,再重算塔徑 D 普通常壓塔 : P=147-490Pa/m 填料層 真空塔 : P 78Pa/m填料層 填料高度傳質(zhì)單元法等板高度法四、填料塔的附件支承板 支承板的主要用途是支承板內(nèi)的填料， 同時(shí)又能保證氣液兩相順利通過。 支承板 若設(shè)計(jì)不當(dāng)，填料塔的液泛可能首先在支承板上發(fā)生。對(duì)于普通填料，支承板的自由截面積應(yīng)/mh不低于全塔面積的 50%，并且要大于填料層的自由截面積，常用的支承板有柵板和各種具有升 氣管結(jié)構(gòu)的支承板。液體分布器 液體分布器對(duì)填料塔的性能影響極大。分布器設(shè)計(jì)不當(dāng)，液體預(yù)分布不均， 填料層內(nèi)的有效潤(rùn)濕面積減少而偏流現(xiàn)象和溝流現(xiàn)象增加， 即使填料性能再好也很難得到滿意 的分離效果。填料塔內(nèi)產(chǎn)生向壁偏流是因?yàn)橐后w觸及塔壁之后， 其流動(dòng)不再具有隨機(jī)性而沿壁流下。 既 然如此，直徑越大的填料塔，塔壁所占的比例越小，向壁偏流現(xiàn)象應(yīng)該越小才是。然而，長(zhǎng)期 以來填料塔確實(shí)由于偏流現(xiàn)象而無法放大。 現(xiàn)