化工原理第七章 塔設(shè)備 題

1、七 氣液傳質(zhì)設(shè)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(chǎn)品,塔底為99.8%水。塔頂壓強(qiáng)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(fù)荷(可視為水蒸汽)為0.82kg/s,塔底的液體負(fù)荷(可視為水)為1.24kg/s3.2若上題精餾塔經(jīng)計(jì)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(duì)水的相對(duì)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(gè)塔板層的高度為多

2、少米? 3.3 用第一題給定的條件,經(jīng)初步設(shè)計(jì)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(zhǎng) 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(yàn)塔板是否發(fā)生液泛;校驗(yàn)液體在降液管中的停留時(shí)間是否滿足要求。填 料 塔3.4 習(xí)題1與2中的篩板塔若改用填料塔代替,內(nèi)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(jì)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(nèi)充填40mm

3、陶瓷拉西環(huán),當(dāng)塔內(nèi)上升的氣量達(dá)到8000kg/h時(shí), 便 在頂部開(kāi)頭液泛,為了提高產(chǎn)量,擬將填料改為50mm陶瓷矩鞍。 問(wèn)此時(shí)達(dá)到液泛的氣量 為若干?產(chǎn)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(dāng)噴淋量肯定時(shí),填料塔單位高度填料層的壓力降與空塔氣速關(guān)系上存在著兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn), 其中下轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為_(kāi),上轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為_(kāi)。 (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(jià)最廉價(jià)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(shuō)出三點(diǎn)來(lái))_。 (2) 是非題 在

4、同樣空塔氣速和液體流量下,塔板開(kāi)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(nèi)逆流接觸時(shí),_是氣液兩相的主要傳質(zhì)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(jìn)行填料的流體力學(xué)性能試驗(yàn),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(zhì)設(shè)備,塔內(nèi)_為分散相,_為連續(xù)相,為保證操作過(guò)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(xiě)出浮閥塔三種不正常操作狀況:_。 5. (1) 板式塔的類(lèi)型有:_、_和_等(至少列舉三種)。 (2) 篩板塔設(shè)計(jì)中,板間距HT設(shè)計(jì)偏大優(yōu)點(diǎn)是_;

5、缺點(diǎn)是_。 6. 篩板上的氣液接觸狀態(tài)有_,_,_, 工業(yè)上常用的是_。 7. 評(píng)價(jià)塔板性能的標(biāo)準(zhǔn)是_,_,_,_ 8. 負(fù)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(cuò)流) 板式塔不正常操作現(xiàn)象通常有_,_和_。 10. 填料塔設(shè)計(jì)時(shí),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(nèi)應(yīng)設(shè)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(duì)填料塔中填料要求其比表面積要大,理由是_。為了使通過(guò)塔

6、的壓降小，應(yīng)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(shè)計(jì)時(shí)可實(shí)行措施：_。 設(shè)計(jì)時(shí)降液管中液體停留時(shí)間_秒。平直堰上液層高度hOW_mm。 13. (1) 當(dāng)填料塔操作氣速達(dá)到泛點(diǎn)氣速時(shí)_布滿全塔空隙并在塔頂形成_, 因而_急劇上升。 (2) 在浮閥塔設(shè)計(jì)中,哪些因素考慮不周時(shí),則塔易發(fā)生降液管液泛,請(qǐng)舉出其中三種狀況_;_;_。 14. (1) 氣體通過(guò)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(shè)計(jì)不合理或操作不當(dāng),可能產(chǎn)生_,_及_等不正?，F(xiàn)象，使塔無(wú)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(xué)性能的角度來(lái)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),溢流堰長(zhǎng)LW應(yīng)當(dāng)適當(dāng),過(guò)長(zhǎng)則會(huì)_,過(guò)短則會(huì)_。 17. 指出下列那些屬于篩板精餾塔的設(shè)計(jì)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h(yuǎn)w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(shè)計(jì)參數(shù): A) D(塔徑) B) HT(板間距) C) (堰高) D) Lw(堰長(zhǎng)) E) how20. 上升的氣流通過(guò)塔板時(shí)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(qiáng)21.填料塔的直徑與_及_有關(guān)。 A)泛點(diǎn)氣速 B)空塔氣速 C)氣體體積流量 D) 氣體質(zhì)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