化工原理下冊(cè)天津大學(xué)柴誠(chéng)敬17－18學(xué)時(shí)課件

8.7.1塔填料第八章氣體吸收8.7填料塔

一、填料的類型

二、填料的性能及其評(píng)價(jià)三、填料的選擇

1.填料類型的選擇

填料類型的選擇考慮因素

填料的傳質(zhì)效率要高

填料的通量要大

填料的壓降要低

填料抗污堵性能強(qiáng)

填料便于拆裝、檢修2.填料規(guī)格的選擇

散裝填料常用的規(guī)格（公稱直徑）

DN16DN25DN38DN50DN76(1)散裝填料規(guī)格的選擇

填料規(guī)格～傳質(zhì)效率填料層壓降～選擇原則：D/d

≥8塔徑填料公稱直徑三、填料的選擇

8.7.1塔填料第八章氣體吸收8.7填料塔

8.7.2填料塔的流體力學(xué)性能與操作特性一、填料塔的流體力學(xué)性能

填料層的持液量是指在一定操作的條件下，在單位體積填料層內(nèi)所積存的液體體積。持液量總持液量Ht動(dòng)持液量Ho靜持液量Hs1.填料層的持液量

Ht＝Ho＋Hs分析

～Ht填料層壓降～傳質(zhì)效率生產(chǎn)能力填料層的壓降形成

液膜與填料表面的摩擦

液膜與上升氣體的摩擦～u一定L

L一定u～～填料塔的流體力學(xué)性能分析

u單位高度填料層壓降一、填料塔的流體力學(xué)性能2.填料層的壓降

二、填料塔的操作特性氣液兩相的均勻分布是填料塔設(shè)計(jì)與操作中十分重要的問(wèn)題。

氣液分布初始分布動(dòng)態(tài)分布1.填料塔內(nèi)的氣液分布

進(jìn)塔的氣液兩相通過(guò)分布裝置所進(jìn)行的強(qiáng)制分布。

在一定的操作條件下，氣液兩相在填料層內(nèi)，依靠自身性質(zhì)與流動(dòng)狀態(tài)所進(jìn)行的隨機(jī)分布。

2.液體噴淋密度與填料表面的潤(rùn)濕

單位塔截面積上單位時(shí)間內(nèi)噴淋的液體體積液體噴淋密度。m3/(m2·h)Ω

液體體積流量，m3/s

填料塔的截面積，m2二、填料塔的操作特性（1）液體噴淋密度

(2)最小液體噴淋密度

為保證填料層的充分潤(rùn)濕，必須保證液體噴淋密度大于某一極限值

最小液體噴淋密度。Umin最小液體噴淋密度，m3/(m2·h)最小噴淋密度計(jì)算式

最小潤(rùn)濕速率，m3/(m·h)經(jīng)驗(yàn)值二、填料塔的操作特性～uF影響液泛的因素填料特性流體物性～ρLμL～ρV～液氣比～分析

uFuFuFuF二、填料塔的操作特性(2)影響液泛的因素

(3)泛點(diǎn)率散裝填料規(guī)整填料～85%～95%二、填料塔的操作特性

為保證填料塔正常操作，其操作氣速應(yīng)低于泛點(diǎn)氣速，操作氣速與泛點(diǎn)氣速的比值稱為泛點(diǎn)率。安全系數(shù)uFu(4)泛點(diǎn)氣速的計(jì)算二、填料塔的操作特性①貝恩－霍根關(guān)聯(lián)式

A、K

關(guān)聯(lián)式常數(shù)，由表8-9

查出。②?？颂?Eckert)通用關(guān)聯(lián)圖

散裝填料的泛點(diǎn)氣速可用?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算。泛點(diǎn)填料因子二、填料塔的操作特性a、b

關(guān)聯(lián)式常數(shù)，由有關(guān)手冊(cè)查出。為了工程計(jì)算方便，將散裝填料的泛點(diǎn)填料因子進(jìn)行歸納整理，得到與液體噴淋密度無(wú)關(guān)的泛點(diǎn)填料因子平均值，部分散裝填料的泛點(diǎn)填料因子平均值見表

8-10。

在填料塔內(nèi)，氣液兩相的逆流并不呈理想的活塞流狀態(tài)，而是存在著不同程度的返混。造成返混現(xiàn)象原因

返混的影響傳質(zhì)推動(dòng)力變小，傳質(zhì)效率降低放大效應(yīng)。填料層內(nèi)的氣液分布不均氣體和液體在填料層內(nèi)的溝流氣液的湍流脈動(dòng)使氣液微團(tuán)停留時(shí)間不一致二、填料塔的操作特性4.填料塔的返混8.7.1塔填料第八章氣體吸收8.7填料塔

8.7.2填料塔的流體力學(xué)性能與操作特性8.7.3填料塔的內(nèi)件二、填料壓緊裝置

填料上方安裝壓緊裝置可防止在氣流的作用下填料床層發(fā)生松動(dòng)和跳動(dòng)。

填料壓緊裝置類型柵板型

網(wǎng)板型

√三、液體分布裝置

液體分布裝置作用是將進(jìn)塔液體均勻分布，以噴灑在填料層的上方。液體分布裝置類型噴頭式盤式

管式

槽式

槽盤式

√√√噴頭式液體分布器管式液體分布器槽式液體分布器截錐式液體收集及再分布器斜板式液體收集器課外資料：國(guó)內(nèi)常用的填料手冊(cè)1.李錫源等.新型工業(yè)塔填料應(yīng)用手冊(cè)─散裝填

料部分.西安:化學(xué)工業(yè)部第六設(shè)計(jì)院,19892.劉乃鴻等.工業(yè)塔新型規(guī)整填料應(yīng)用手冊(cè).天

津:天津大學(xué)出版社,19933.王樹楹等.現(xiàn)代填料塔技術(shù)指南.北京:中國(guó)石

化出版社,19984.徐崇嗣等.塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊(cè).北京:化學(xué)

工業(yè)出版社,1995練習(xí)題目思考題作業(yè)題:151.填料塔的流體力學(xué)性能包括哪些方面，對(duì)填料

塔的傳質(zhì)過(guò)程有何影響？2.填料塔有哪些操作特性？3.最小液體噴淋密度表示何種意義？4.泛點(diǎn)率（安全系數(shù)）表示何種意義？氣體在液體中的溶解度學(xué)習(xí)指導(dǎo)本章重點(diǎn)掌握的內(nèi)容亨利定律吸收速率方程式膜吸收速率方程式