41 第十章 气液传质设备2.pptx

第1页：第二节填料塔一、填料塔的结构

第二节填料塔一、填料塔的结构

填料塔由塔体、填料和填料塔附件三部分组成1.塔体一般为立式圆形筒体，内装一定高度的填料，塔体顶部和底部开有气、液体的学盗版投诉邮箱：iquygnaw@sohu.com学盗版投诉邮箱：iquygnaw@sohu.com进出通道。

2.填料是填料塔工作的核心3.附件①填料支承装置由具有气体上升通路的填料支承板构成，有栅板和升气管两种

第2页：填料塔

填料塔

除沫器②液体分布器量大气量的场合；液体从填料塔顶部进入，经其使之分布均匀，增大填料的润湿表面和g、l接触面积，增强传质和分离效果。

常用的有：I.莲蓬式：结构简单、孔小、易堵塞；II.多孔管式或喷淋式：气体阻力小，适于小液1&2

第3页：填料塔

填料塔

• ⑤填料压板：III.齿槽式：自由截面积大、不易堵塞，适于大直径填料塔；IV.筛孔管式：液体分布均匀、气阻大，用于气体负荷小场合
• ③液体再分布器多为锥形再分布装置，防止液体的偏流或壁流现象
• ④除沫器用于除去出口气体中的液滴，常用除沫器的类型：折流板式

第4页：填料的主要特性参数

填料的主要特性参数

说明：原课件该页表格经 OCR 后文字粘连，上表按教材常用取值整理还原，具体数值以原课件图片为准。

第5页：波纹形及网体填料

波纹形及网体填料

①填料分类Ⅰ按材料种类：分瓷质填料、金属填料、塑料填料等；Ⅱ按装填方式：分为整砌和乱堆两种。

前者at、n、at/ε3均大于后者，但ε小于前者；Ⅲ按形状分类：可分为环形、鞍形、波纹形及网体填料。

②常用填料的类型Ⅰ环形填料：包括拉西环、鲍尔环和阶梯环；阶梯环拉西环动画鲍尔环动画2.填料类型

第6页：波纹形及网体填料（续）

波纹形及网体填料（续）

弧鞍形填料Ⅲ波纹形填料：包括实体和网体两种，实体为波纹板填料，网体波纹填料包括丝网Sulzer填料，θ网环和鞍形网等。

板波纹θ环矩鞍形填料Ⅱ鞍形填料：包括矩鞍形填料动画和弧鞍形填料。

动画丝网波纹动画

第7页：三、填料塔

三、填料塔

• ①喷淋密度L：指塔内单位面积、单位时间液体的喷淋量
• ②塔压降Δp：指气体通过每米填料层高度时的压力降，Pa/m(填料)；
• ③空塔气速u：指仅气体通过整个塔截面时的速度，m/s；
• ④润湿速率Lw：指在塔截面上填料周边单位长度上液体的体积流量，m3/m·s
• ⑤持液量：指单位体积填料层中滞留的液体体积

第8页：吸收塔

吸收塔

E——载点F——泛点2.气体通过填料层的压降①Δp~u曲线对逆流填料吸收塔，在不同的L下，Δp~u曲线可在双对数坐标作图：ⅠL=0，干填料层的Δp∝u1.8~2，表明气体通过填料层时为湍流流动；Ⅱ恒持液量区(E点以下)：u小，气液流动与气速u无关，与干填料层线平行；Ⅲ载液区(E~F点)：L↑使空隙率ε↓引起气体流通通道减小，同一u下L大则压降Δp大；此时持液量增加，开始出现气液交互作用现象，将E点称为载点。超过载点气速后，ΔP∝u>2.0；EEL2L1L2>L1

第9页：填料塔

填料塔

Ⅳ液泛区(超过F点)：u↑↑，液体在塔内大量积累，开始出现传质恶化、气流脉动等液泛现象；将F点称为泛点，此气速称泛点气速，用uf或umax表示。

此时ΔP∝u>10，斜率急剧增加，使填料塔不能正常操作。

空塔气速不变→实际气速u↑→液膜厚度↑→ε↓液泛、淹塔3.泛点气速的计算①泛点气速的影响因素Ⅰ填料特性：与at、ε和Φ有关；Ⅱ流体物性：与气、液相密度ρG、ρL及液体粘度μL有关；V′Ⅲ操作条件：主要受液气比影响：L′↑⇒umax(或uf)↓

第10页：根据允许压降值计算空塔气速

根据允许压降值计算空塔气速

Eckert关联图（参见P199图10-54）②泛点气速的计算此关联图显示出压降与泛点、填料因子、液汽比等参数的关系。

应用：♦求泛点气速uf；♦根据允许压降值计算空塔气速或根据空塔气速来计算压降。

常压塔：ΔP=15~50mmH2O/m填料；真空塔：ΔP<8mmH2O/ m填料。

第11页：填料塔

填料塔

4.塔径的计算填料塔设计时，根据气体处理量VS(m3/s)确定液气比，利用Eckert关联图计算出液泛气速uf，取设计的空塔气速为：u=(0.5~0.8)uf注意：对于吸收，进塔的气体量最大，VS以此为基准。

所求填料塔的塔径DT为：DT=4Vsπ⋅u计算出的塔径DT应按照压力容器公称直径标准圆整