(8.7)--气液传质设备化工原理绪论化工原理.ppt

第十一章

气液传质设备一、板式塔的构造二、塔板效率一、板式塔的构造浮舌塔板二、塔板效率三、板式塔的流体力学性质四、板式塔的操作特性第七章

气液传质设备一、填料塔的结构与填料特性二、填料塔的附件一、填料塔的结构与填料特性二、填料塔的附件三、填料塔的流体力学性能3、液体再分布装置升气管式液体再布器齿槽式液体再布器4、液体收集装置斜板式液体收集器5、除沫装置折板式除沫器丝网除沫器lg(Δp/z)lgu1、气体通过填料层的压强降载点泛点恒持液量区载液区液泛区2、气体通过塔板的压降塔板压降干板压降液层阻力压降增大接触时间↑板效率↑板数↓设备费↓塔釜温度↑能耗↑操作费↑保证较高效率的前提下，力求减小塔板压降，以降低能耗和改善塔的操作。克服板上泡沫层的静压力克服气液界面的表面张力通过液层的摩擦阻力损失3、塔板上的液面落差液面落差Δ：塔板进、出口侧的清液高度差液面落差气流的不均匀分布严重漏液板效率下降与塔板结构、塔径、流量有关。1、塔板上的异常操作现象1）漏液漏液两相在塔板上的接触时间↓板效率↓严重漏液：漏液量大于液体流量的10%。漏液气速：发生严重漏液时的气体速度。——板式塔操作的下限气速原因：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀2）液沫(雾沫)夹带现象：液滴随气体进入上层塔板。影响因素空塔气速：空塔气速减小，液沫夹带量减小塔板间距：板间距增大，液沫夹带量减小后果：过量液沫夹带，造成液相在板间的返混，板效率下降控制：液沫夹带量eG＜0.1kg(液)/kg(气)。3）液泛液泛液沫夹带液泛降液管液泛原因：气液两相流速过大影响因素：流量、塔板结构板间距增大液泛速度提高?G过大?L过大2、塔板的负荷性能图GL线1:液沫夹带线线2:液泛线线3:液相负荷上限线线4:漏液线线5:液相负荷下限线1，2，3，4，5五条线所包围的区域，即是一定物系在一定的结构尺寸塔板上正常操作区。负荷性能图的分析C操作点操作线操作极限VGL操作弹性：两极限的气体/液体流量之比操作点位于操作区内的中间位置可获得良好的操作适应性不同的塔板，操作情况不同，控制负荷上下限的因素也不同物系一定时，负荷性能图中各线的相对位置随塔板尺寸而变例：加大板间距或增大塔径可使液泛线上移，增加降液管截面积可使液相上限线右移，减少塔板开孔率可使漏液线下移。塔板的操作弹性：或第二节

填料塔1、填料塔的结构2、填料特性1）比表面积单位体积填料层的填料表面积，以σ表示；单位：m2/m3。同一种填料，尺寸愈小，比表面积愈大。2）空隙率单位体积填料层空隙的体积，以ε表示；单位为m3/m3。填料的空隙率大，气液通过能力大，气体流动阻力小。3）填料因子表示填料的流体力学性能，以干填料因子湿填料因子3、填料类型堆放方式乱堆填料规整填料拉西环、鲍尔环、鞍形、θ网环波纹板、波纹网基材实体填料网体填料环形填料（拉西环、鲍尔环、阶梯环）、鞍形填料（弧鞍、矩鞍）、栅板θ网、波纹网1）拉西环（Raschingring）最早使用的一种填料，为高径比相等的陶瓷和金属等制成的空心圆环。1、乱堆填料优点：易于制造，价格低廉，研究较为充分，在过去得到了广泛的应用。缺点：形状规则，堆积时填料间易形成线接触，故液体常存在严重的沟流和壁流现象。且拉西环填料的内表面润湿率较低，因而传质速率也不高。为此，在拉西环基础上衍生了θ环、十字环及螺旋环等，其基本改进是在拉西环内增加一些结构，以增大填料的比表面积。θ环十字环2）鲍尔环(Pallring)在环的侧壁上开两层长方形小孔，小孔的母材并不脱离侧壁而是形成向内弯的叶片。上下两层长方形小孔位置交错。鲍尔环因为具有优良性能，因而应用十分广泛。可由金属或塑料制成。由于侧壁上开有小孔可供气液流通，与拉西环相比，鲍尔环内壁面得以充分利用。因此，鲍尔环不仅具有较大的生产能力和较低的压降，且分离效率较高，沟流现象也大大降低。3）弧鞍与矩鞍（berlsaddleandintoloxsaddle）弧鞍一种表面全部展开的具有马鞍形状的瓷质填料(马鞍填料)。弧鞍填料在塔内呈相互搭接状态，形成弧形气体通道。优点：空隙率高，气体阻力小，液体分布性能较好，填料性能优于拉西环。缺点：相邻填料易相互套叠，使填料有效表面降低，从而影响传质速率