化工原理第七章 塔設備 題

1、七 氣液傳質設備板 式 塔 3.1 用一篩板精餾塔分別甲醇水溶液。料液中甲醇濃度為52%(摩爾%,以下同),使塔頂?shù)?9.9%的甲醇產品,塔底為99.8%水。塔頂壓強為101KN/m2,全塔壓降為30KN/m2,試按塔底狀況估算塔徑。取液泛分率為0.7,板間距初步定為300mm, 塔的有效截面為總截面積的90%,塔底氣體負荷(可視為水蒸汽)為0.82kg/s,塔底的液體負荷(可視為水)為1.24kg/s3.2若上題精餾塔經計算所需的理論板數(shù)為30塊(包括釜), 且在塔頂與塔底平均溫度為86下甲醇對水的相對揮發(fā)度=6.3,水的粘度為0.33厘泊,甲醇粘度為0.26厘泊,求該塔整個塔板層的高度為多

2、少米? 3.3 用第一題給定的條件,經初步設計得到篩板塔主要尺寸如下: 塔徑 D=900mm 板間距 Ht=300mm 孔徑 do=4mm 板厚 tp=2mm 堰高 tw=50mm 堰長 Lw=630mm 篩孔氣速 Uo=12.7m/s 降液管面積與塔截面積之比 Ad/A=0.1 液面落差=0 降液管下沿離塔板距離y=40mm 試校驗塔板是否發(fā)生液泛;校驗液體在降液管中的停留時間是否滿足要求。填 料 塔3.4 習題1與2中的篩板塔若改用填料塔代替,內裝填38mm 鋼鮑爾環(huán)試求塔徑及填料層 高度。塔徑按塔底條件計算，取液泛分率為0.6。并比較篩板與填料塔的壓降。3.5 有一填料塔,內充填40mm

3、陶瓷拉西環(huán),當塔內上升的氣量達到8000kg/h時, 便 在頂部開頭液泛,為了提高產量,擬將填料改為50mm陶瓷矩鞍。 問此時達到液泛的氣量 為若干?產量提高的百分率為多少? 綜 合 思 考 題3.6 選擇與填空1.(1) 塔板中溢流堰的主要作用是為了保證塔板上有 。當噴淋量肯定時,填料塔單位高度填料層的壓力降與空塔氣速關系上存在著兩個轉折點, 其中下轉折點稱為_,上轉折點稱為_。 (2) 篩板塔、泡罩塔，浮閥塔相比較,操作彈性最大的是_; 單板壓力降最小的是_; 造價最廉價的是_。 A.篩板塔 B.浮閥塔 C.泡罩塔 2.(1) 鮑爾環(huán)比拉西環(huán)優(yōu)越之處有(說出三點來)_。 (2) 是非題 在

4、同樣空塔氣速和液體流量下,塔板開孔率增加 其漏液量也增加 壓力降必削減。 3. 氣液兩相在填料塔內逆流接觸時,_是氣液兩相的主要傳質表面積。 在相同填料層高度和操作條件下,分別接受拉西環(huán)、階梯環(huán)、鮑爾環(huán)填料進行填料的流體力學性能試驗,哪種填料的壓力降最小? A. 鮑爾環(huán) B. 拉西環(huán) C.階梯環(huán) 4. (1) 填料塔是連續(xù)接觸式氣液傳質設備,塔內_為分散相,_為連續(xù)相,為保證操作過程中兩相的良好接觸,故填料吸取塔頂部要有良好的_裝置。 (2) 任寫出浮閥塔三種不正常操作狀況:_。 5. (1) 板式塔的類型有:_、_和_等(至少列舉三種)。 (2) 篩板塔設計中,板間距HT設計偏大優(yōu)點是_;

5、缺點是_。 6. 篩板上的氣液接觸狀態(tài)有_,_,_, 工業(yè)上常用的是_。 7. 評價塔板性能的標準是_,_,_,_ 8. 負荷性能圖中有_條線,分別是_。 9. 板式塔從總體上看汽液兩相呈_接觸,在板上汽液兩相呈_接觸。 (逆流,并流,錯流) 板式塔不正常操作現(xiàn)象通常有_,_和_。 10. 填料塔設計時,空塔氣速一般取_氣速的50-80，理由是_。 若填料層高度較高,為了有效潮濕填料,塔內應設置_裝置。一般而言, 填料塔的壓降_板式塔壓降。(>,=<) 11. 板式塔塔板上汽液兩相接觸狀態(tài)可分鼓泡狀態(tài),_狀態(tài)和_狀態(tài) 三種。 對填料塔中填料要求其比表面積要大,理由是_。為了使通過塔

6、的壓降小，應選_大的填料。 12. 板式塔中液面落差表示:_。為了削減液面落差，設計時可實行措施：_。 設計時降液管中液體停留時間_秒。平直堰上液層高度hOW_mm。 13. (1) 當填料塔操作氣速達到泛點氣速時_布滿全塔空隙并在塔頂形成_, 因而_急劇上升。 (2) 在浮閥塔設計中,哪些因素考慮不周時,則塔易發(fā)生降液管液泛,請舉出其中三種狀況_;_;_。 14. (1) 氣體通過塔板的阻力可視作是_的阻力與_的阻力之和。 (2) 假如板式塔設計不合理或操作不當,可能產生_,_及_等不正?，F(xiàn)象，使塔無法工作。15. 板式塔塔板上造成液面落差的主要緣由是_。 為削減液面落差可接受_方法。 16

7、. 從塔板水力學性能的角度來看,引起塔板效率不高的緣由,可以是_, _和_等現(xiàn)象(至少列舉三條)。 塔板結構設計時,溢流堰長LW應當適當,過長則會_,過短則會_。 17. 指出下列那些屬于篩板精餾塔的設計參數(shù): A) hO(底隙高) B) Ws(安定區(qū)寬) C) Wc(邊緣區(qū)寬) D) dO(孔徑) hL) (板上清液層高) 18. 在平直溢流堰hw與底隙高度ho的選擇中那種正確? A) hw>ho B) ho>hw C) ho=hw D) hw-ho不小于6mm E) ho一般不小于20-25mm 19. 指出下列那些屬于篩板精餾塔的設計參數(shù): A) D(塔徑) B) HT(板間距) C) (堰高) D) Lw(堰長) E) how20. 上升的氣流通過塔板時需要克服的阻力有：A)液體的表面張力 B)塔板本身的干板阻力 C)板上充氣液層的靜壓強21.填料塔的直徑與_及_有關。 A)泛點氣速 B)空塔氣速 C)氣體體積流量 D) 氣體質量流量22 推斷下列命題是否正確: A) HT減小 霧沫夾帶線下移 B) Af下降 液相上限線左移 C) HT減小 液泛線上移 D) Af下降 液相下限線左移