氣液傳質(zhì)設(shè)備

1/8氣液傳質(zhì)設(shè)備第十章氣液傳質(zhì)設(shè)備以便解決塔設(shè)備合理選用與設(shè)計問題10．1一、填料塔的構(gòu)造〔解吸〕、精餾和萃取等別離過程。10－1填料塔的典型構(gòu)造填料塔的構(gòu)造如圖10－1所示，塔體為圓筒形，兩端有封頭，并裝有氣、液相板上充填肯定高度的填料，填料可以亂堆，亦可以整砌。柵板可允許氣、液體通流效應(yīng)〕，故填料層較高時，常將其分為假設(shè)干段，每兩段之間設(shè)有液體再分布裝置，可將向塔壁流淌地液體重導(dǎo)向填料層中。變化，故填料塔為微分接觸式設(shè)備。垂直高度。適用于塔直徑較小地情形及處理有腐蝕性的物料或要求壓強較小的真空蒸餾系統(tǒng)，此外，對于某些液氣比較大的蒸餾或吸取操作，也宜承受填料塔。20m。在國內(nèi)，具有型塔內(nèi)件的高效填料塔技術(shù)也已作為國家重點推廣工程，在全國日趨廣泛。二、二、填料主要參數(shù)有：1．比外表積m/m。2．23填料塔內(nèi)氣體在填料間的空隙內(nèi)通過。留題通過顆粒層的阻力與空隙率?親熱分率。3．n1/10~1/8。4．積存密度?填料的積存密度是單位體積填料的質(zhì)量，單位為kg/m3。產(chǎn)的材料本錢。5．?/?，是由填料的比外表積?和關(guān)聯(lián)。干填料因子值由試驗測定。的濕填料因子來關(guān)聯(lián)。濕填料因子成為填料因子，用符號?表示，單位為1/m，其值亦需由試驗測定。6．機械強度及化學(xué)穩(wěn)定性填料如下。210－2填料的外形1．拉西環(huán)〔Raschigring〕10—2〔a〕]，可用陶瓷和金屬制造。拉西環(huán)外形簡潔，制造簡潔，其流體力學(xué)和傳質(zhì)方面的特性得到了比較充分的爭論，一度被廣泛地應(yīng)用。和溝流現(xiàn)象。目前，拉西環(huán)填料在工業(yè)上的應(yīng)用日趨削減。2．鮑爾環(huán)〔Pallring〕不脫離圓環(huán)，而是將10—2(b)]。鮑爾環(huán)這種構(gòu)造提高了環(huán)內(nèi)空間和環(huán)內(nèi)y無須分段。鮑爾環(huán)可用陶瓷，金屬或塑料制造。3．3．弧鞍形填料弧鞍形填料又稱伯爾鞍〔Bersaddle〕填料，其構(gòu)造如圖10—2〔c〕所示。產(chǎn)生溝流。瓷質(zhì)弧鞍形填料的機械強度不入拉西環(huán)，簡潔裂開。4．矩鞍形填料10—2(d)]，積存時的制造壁鮑爾環(huán)便利。5．階梯環(huán)填料10—2(e)]的構(gòu)造與鮑爾環(huán)相像，環(huán)壁上開有長方形孔，環(huán)內(nèi)有兩層穿插的450C的十字形翅片。階梯環(huán)壁鮑爾環(huán)短，高度通常只有直徑的一層均勻且空隙率大。與鮑爾環(huán)相比，氣體流淌阻力可降低25％左右，生產(chǎn)力量10％。6．網(wǎng)體填料10—2〔f〕]、10—2〔g10—2〔h〕]等。生產(chǎn)種難以應(yīng)用450C600C〕傾角的波浪薄板組成，相鄰兩板縫或小孔以利于外表潤飾和液體均勻分布。上下兩層波浪板相互垂直放置。分布均勻，故容許氣速高，亞降低、效率高，放大效應(yīng)低。900C。板間有直通向下得縫隙，處理含固體顆粒得液體時不易堵塞，其阻力也小，但傳質(zhì)效果不及個體填料。10—1[1]，其他可查閱有關(guān)文獻，如[2,4,6~8]等。三、三、填料得選擇1、填料用材的選擇〔1〕當設(shè)備操作溫度較低時，塑料能長期操作而不消滅變形，在此種狀況下1200C差。HFH3PO4與堿不能使用。－〔3〕金屬材料一般耐高溫，但不耐腐蝕。不銹鋼可耐一般的酸堿腐蝕〔含C1的酸除外〕，但價格較昂貴。22、填料類型的選擇特性〔液料名稱體黏度、氣相和液相中是否有懸浮物或生產(chǎn)過程中的聚合等〕等，然安裝和修理。洗較為困難。填料較宜，如苯乙烯—乙苯精餾塔、潤滑油減壓塔等。對于一些要求持液量較高的吸取體系，一般用亂堆填料。10－1幾種常用填料的特性數(shù)據(jù)比表空隙率ε積存密干填料因填料因子/kg/m3mm)a/?323a/m/m10×10×0.525×25×2.525×25×0.850×50×4.550×50×4.550×50×180×80×9.576×76×1.525×2525×25×0.62550×50×4.550×50×0.925×××19×1.025255025×3.3508×8106×6瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆瓷質(zhì)亂堆鋼質(zhì)亂堆瓷質(zhì)亂堆瓷質(zhì)亂堆440500190220931241107668220209209110103223132.52522801062581201030110013000.0.700.880.780.920.810.720.950.680.950.760.940.900.810.950.900.910.690.830.720.7750.790.9360.910.96720×103800×10349×10355×1036××1037×××10348×××1036××××××××××××10370096050564045767343071440050548072.645735597.857.5725140064554853249034035512807404002901773391302438015001000450.260205175280105300160170130661721153601483201300.125m亂堆填料中，綜合技術(shù)性能較優(yōu)越是金屬鞍環(huán)、階梯環(huán)、其次是鮑爾環(huán)，再次是矩鞍填料。33、填料尺寸的選擇大的塔。一般塔徑D900mm，d=50~70mm。由于D/dDd?10，Dd?15，規(guī)整填料那么無此限制。大型工業(yè)用規(guī)整填料塔常用波峰高12mm左右的板波填料〔比外表約為250m2/m34.5mm6.3mm下操作。一、一、填料塔內(nèi)的流體流淌m3/m2s，或?qū)懗蒻/s，即線速度的單位，稱為空塔速度u。氣體在填料空隙中串行的實際線速u/?噴淋密度LV。噴淋密度與填料比外表之比LV/?，反映液體沿外表流淌的速率，m3/ms，m2/s。1、填料層中的流淌L2L1L=01L3lg?pL3>L2>L1B3A3B2BA1A2速較高，一般處于湍流狀態(tài)。氣體通過干填料層的壓降與流量的關(guān)系如