填料吸收塔的操作及其的測(cè)定

填料吸收塔的操作及其的測(cè)定2023/4/201第1頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

一.原理

吸收是分離混合氣體時(shí)利用混合氣體中某組分在吸收劑中的溶解度的不同而達(dá)到分離的一種方法。不同的組分在不同的吸收劑，不同的吸收溫度，不同的液氣比，不同的吸收劑進(jìn)口濃度，吸收速率是不同的。所選用的吸收劑對(duì)某組分具有選擇性吸收。2023/4/20第2頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

二.

吸收塔的操作與分析

吸收操作的目標(biāo)函數(shù)

:

y2

或

η=2023/4/20第3頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

三.設(shè)備因素

1.填料塔的結(jié)構(gòu)2023/4/20第4頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

2.填料的作用

(1)

增加氣液接觸面積應(yīng)滿足：1)80%以上的填料潤(rùn)濕。

2)液體為分散相，氣體為連續(xù)相

(反之為鼓泡塔，失去填料的作用)。(2)增加氣液接觸面的湍動(dòng)應(yīng)滿足：1)保證氣液逆流。

2)要有適宜的液氣比，若氣速過(guò)大，液體下降速度為零，即發(fā)生液泛。填料塔的操作滿足了上述要求，填料才會(huì)起作用。2023/4/20第5頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六填料的種類A．名稱：拉西環(huán)B．開(kāi)發(fā)年代：1914，1915，1916C．開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：德國(guó)F.Rasching,RaschingAG

A.名稱：勒辛環(huán)

B.開(kāi)發(fā)年代:1925年

C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：英國(guó)Lessing2023/4/20第6頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六填料的種類（續(xù)1）

十字隔環(huán)十字隔環(huán)改進(jìn)型

A.名稱：十字隔環(huán)（CrossingPartitionRing）

B.開(kāi)發(fā)年代：本世紀(jì)30年代中期

C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：美國(guó)孟山都公司（LEONARD—MONSANTOC）2023/4/20第7頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六填料的種類（續(xù)2）

芬斯克填料或彈簧形填料（FenskeSprial）

A.開(kāi)發(fā)年代：1936年

B.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：M.R.Fenske

鮑爾環(huán)（PallRing）

A.

開(kāi)發(fā)年代：1948年，1952年

B.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：德國(guó)BASF公司

2023/4/20第8頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六英特洛克斯鞍形環(huán)（IntaloxSaddle），矩鞍環(huán)，槽鞍環(huán)B.開(kāi)發(fā)時(shí)間：1950年C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：美國(guó)M.Leva

A.名稱：泰勒花環(huán)

B.開(kāi)發(fā)時(shí)間：1954年

C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：美國(guó)A.J.Teller

填料的種類（續(xù)3）2023/4/20第9頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六填料的種類（續(xù)4）A.名稱：英派特克填料（Interpak）B.

開(kāi)發(fā)年代：1964年C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：德國(guó)林德公司（REIN—LINDE）

A.

名稱：短階梯環(huán)B.

開(kāi)發(fā)年代：1986年C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：美國(guó)GLITSCH.CO

2023/4/20第10頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六填料的種類（續(xù)5）A.名稱：英特洛克斯金屬填料（IntaloxMetalTowerPacking），IMTP，金屬矩鞍環(huán)B.

開(kāi)發(fā)年代：1977年C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：美國(guó)諾頓公司（NORTON）

A.名稱：扁型填料（SuperMinrRing），SMRB.開(kāi)發(fā)年代：1989年C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：中國(guó)清華大學(xué)2023/4/20第11頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六填料的種類（續(xù)6）

A.名稱：麥勒派克填料（Mellapak）B.

開(kāi)發(fā)年代：70年代C.開(kāi)發(fā)者或開(kāi)發(fā)單位：瑞士蘇爾壽公司

2023/4/20第12頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六不同填料的性能比較如下表所示：

填料特點(diǎn)備注拉西環(huán)形狀簡(jiǎn)單，制造容易嚴(yán)重的壁流和溝流鮑爾環(huán)壓降小，無(wú)嚴(yán)重壁流和溝流是近年來(lái)公認(rèn)的性能良好的散堆填料矩鞍形填料結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，壓降小，處理能力大流體力學(xué)性能不如鮑爾環(huán)階梯環(huán)填料之間呈點(diǎn)接觸，床層空隙率大壓降比鮑爾環(huán)小25％，生產(chǎn)能力提高10％金屬因特洛克斯環(huán)形與鞍形結(jié)合，壓降小，可用于真空精餾，處理能力大是現(xiàn)代工業(yè)上性能優(yōu)良的散堆填料網(wǎng)體填料網(wǎng)材薄，填料尺寸小，比表面積大，液體均布能力強(qiáng)，阻力小，傳質(zhì)效率高造價(jià)過(guò)高，大型工業(yè)生產(chǎn)中難以應(yīng)用絲網(wǎng)波紋填料汽體在規(guī)則通道中流動(dòng)，壓降低，通量高，比表面積大，傳質(zhì)效率高傳質(zhì)效率最高，價(jià)格高，易堵塞孔板波紋填料具有絲網(wǎng)波紋填料的特點(diǎn)，但其價(jià)格低，不易堵塞總體性能不如絲網(wǎng)波紋填料

2023/4/20第13頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

3.液體分布器的作用（1）克服液體向壁偏流現(xiàn)象，為此，每隔一定高度的填料層，要裝有液體再分布器。（2）使填料均勻潤(rùn)濕，從而增加氣液接觸面積。2023/4/20第14頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

1.當(dāng)L/G》m時(shí)需降低吸收劑進(jìn)口濃度四.操作因素2023/4/20第15頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

2.當(dāng)L/G《m時(shí)需適當(dāng)增加吸收劑流量

2023/4/20第16頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

3.遇上強(qiáng)放熱吸收需采用中間冷卻裝置2023/4/20第17頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六五.吸收總傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定

傳質(zhì)速率式：NA=Kya·V填·△Ym(1)

物料恒算式：G空(Y1-Y2)=L(X1-X2)(2)

相平衡式：Y=mX(3)(1)和(2)式聯(lián)立得：Kya

=(4)●注意：空氣流量計(jì)需校正，其校正公式為：2023/4/20第18頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六G空—裝有測(cè)空氣的流量計(jì)；

V填—與塔結(jié)構(gòu)和填料層高度有關(guān);其中：

六.實(shí)驗(yàn)組織續(xù)12023/4/20第19頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六實(shí)驗(yàn)組織續(xù)2

L—裝有測(cè)吸收劑的流量計(jì)；

m

—在吸收劑進(jìn)塔與出塔處裝有測(cè)液體的溫度計(jì)；吸收溫度—

，即：2023/4/20第20頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六七.氣體吸收流程圖2023/4/20第21頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期六八.原始數(shù)據(jù)表序號(hào)L(L/h)

G(L/h)

tin(℃)tout(℃)峰高1峰高2

1

2

400

常溫

2

4

400

常溫

3