塔的水力學計算手冊

塔的水力學計算手冊1.目的與適用范圍.................................................錯誤!未指定書簽。2.塔設備特點.....................................................錯誤!未指定書簽。3.名詞術語和定義.................................................錯誤!不決義書簽。4.浮閥/篩孔板式塔盤的設計........................................錯誤!未指定書簽。5.填料塔的設計...................................................錯誤!未指定書簽。1.目的與適用范圍為提高工藝工程師的設計質量,實行計算機應用而編寫本手冊。本手冊是針對氣液傳質塔設備中的寬泛性問題而編寫。對于某些詳盡塔設備的數(shù)據(jù)(比方:某生產(chǎn)流程中針對某塔設備的板效率而采用的計算關系式,也許對于某吸取填料塔的傳質單元高度或等板高度而采用的詳盡計算公式)則未予收入。本設計手冊以應用為主，主假如指導性的計算方法和步驟，并配合相應的計算程序，詳盡公式及理論推闡可參照有關文件。2.塔設備特點作為氣(汽)、液兩相傳質用的塔設備，第一必定能賭氣(汽)、液兩相獲取充分的接觸，以獲取較高的傳質分別效率。其他，塔設備還應擁有以下一些特點：(1)當氣(汽)、液辦理量過大(高出設計值)時，仍不致于發(fā)生大量的霧沫挾帶或液泛等影響正常操作的現(xiàn)象。(2)當操作顛簸(設計值的50％～120％)較大時，還可以保持在較高的傳質效率下牢固操作，并擁有長遠連續(xù)操作所必定具備的可靠性。(3)塔壓力降盡量小。(4)結構簡單、耗材少、制造和安裝簡單。(5)耐腐化、不易擁堵。(6)塔內的滯留液量要小。3.名詞術語和定義3.1塔徑(towerdiameter)，DT塔筒體內壁直徑，見圖3.1-(a)。3.2板間距(trayspacing)，HT塔內相鄰兩層塔盤間的距離，見圖3.1-(a)。3.3降液管(downcomer)，DC各層塔盤之間專供液相流體經(jīng)過的組件，單溢流型塔盤為側降液管，雙溢流型塔盤有側降液管和中央降液管，三或多溢流型塔盤有側降液管、偏側降液管、偏中央降液管及中央降液管。3.4降液管頂部寬度(DCtopwidth)，Wd弓形降液管面積的弦高。掠堰還有算法，見圖3.1-(a),-(b)。3.5降液管底縫隙(DCclearance)，ho降液管底部邊緣至塔盤(或受液盤)之間的距離，見圖3.1-(a)。3.6溢流堰高度(weirheight)，hw降液管頂部邊緣高出塔板的距離，見圖3.1-(a)。3.7總的塔盤橫截面積(totaltowercross-sectionarea)，AT以塔內徑計算的橫截面積，AT=(DT/2)23.8降液管截面積(DCarea)，AD側降液管、偏側降液管、偏中央降液管及中央降液管的橫截面積。其面積多為弓形，但對于小塔也有采用圓形。對于斜降液管，頂部和底部的橫截面積是不相同的。3.9凈面積(netarea

，freearea)

，AN、Af氣相流體經(jīng)過塔板間的最小橫截面積，即總的塔盤橫截面積

AT減去總的降液管頂部橫截面積

AD(包括多流程的中央、偏側、偏中央降液管的橫截面積

)，也稱自由面積。(a)

(b)圖3.1

塔盤部署表示圖3.10開孔面積(holearea)，Ah塔盤上總的開孔的面積，即贊同氣相流體經(jīng)過的面積。Ah=篩孔數(shù)目單孔面積3.11鼓泡面積(bubblingarea，activearea)，AB用于湊近塔盤平板上氣相流動的面積，即總的塔盤橫截面積AT減去總的降液管截面積、降液管密封面積(不安裝閥件、篩孔的地域)，也稱活動面積。A=A-ADiBT3.12閥縫隙面積(slotarea)，AS總的(全部浮閥)垂直開縫面積，即氣相走開浮閥時以水平方向流經(jīng)的面積，AS=Ndvhv(N、dv、hv分別為閥數(shù)目、閥徑、升程)3.13最大閥縫隙面積(openslotarea)，ASO當全部浮閥全部開啟時的閥縫隙面積。A=Ndhv,max(式中N、d、h為閥數(shù)目、閥徑、最大升程)SOvvv,max3.14開孔率(fractionalholearea)，對于浮閥塔盤：為閥縫隙面積與鼓泡面積之比，Af=ASO/AB對于篩孔塔盤：為開孔面積與鼓泡面積之比，Af=Ah/AB3.15氣相流率(vaporflowrate)，CFS在塔內操作條件下氣體的實質體積流量。3.16密度(vapordensity，liquiddensity)，V，L在塔內操作條件下氣體、液體單位體積的質量。3.17氣相負荷(vaporload)，VloadVload=CFS(V/(L-V))1/23.18表觀氣相流速(superficialvaporvelocity)，ss=Vload/A(式中A為AB或AN)3.19液相負荷(liquidload)，QLQL=GPM/Lweir式中GPM為每分鐘流過的加侖，即液相流率；Lweir為堰的長度，以英寸表示液相流經(jīng)塔盤的通量，單位長度出口堰上的液體體積流率(gal/min/in)。3.20降液管液相負荷(downcomerliquidload)，QDQD=GPM/AD在降液管頂部入口處，單位截面積上的清液流率(gal/min/ft2)。3.21液泛(flooding)在塔內部液相超限地積累。噴霧挾帶液泛(sprayentrainmentflooding)液相流率很小，塔盤操作在噴霧狀態(tài)，即塔盤上大部分液體呈液滴形式。當氣相流速上升時，這些液滴多半被挾帶到上一層塔盤，積累在上一層塔盤而不是流到下一層塔盤。霧沫挾帶液泛(frothentrainmentflooding)液相流率很大，液相以泡沫形式分別在塔盤上，當氣相流速上升時，泡沫高度增加。當塔盤間距較小時，氣液兩相的泡沫趨近于上一層塔盤，隨著這一表層湊近上一層塔盤，挾帶則迅速增加，引起在上一層塔盤液相積累。降液管返混液泛(downcomerbackupflooding)由于塔盤壓降、塔盤上泡沫層高度、降液管入口處摩擦阻力等原因，充氣的液體返回流進降液管內。當液相流率增大時，全部這些因素也隨著加強，當氣相流率增大時，塔盤壓降也隨著增大。當充氣液體返流回降液管內高出塔盤間距時，液相就會積累在上一層塔盤，引起降液管返混液泛。降液管擁堵液泛(downcomerchokeflooding)當液相流率增大時，降液管中充氣液體的流速也增大。高出必然極限后，降液管里和入口處的摩擦阻力就變得過大，混雜的泡沫液相不能夠由此輸送到下一層塔盤，則在上一層塔盤引起液相的積累。3.22徑比(diameterratio)塔徑與填料直徑之比。3.23填料種類(packingtype)填料能夠分為亂堆填料、規(guī)整填料和高效填料，其中每種填料里又依照其形狀不相同，而分為各種型式填料，詳見表3.23－1，3.23－2，3.23－3。3.24最小潤濕率(minimumwettedrate)當填料充分潤濕所需的最小噴淋量時，單位填料體積的表面積上液體流量。3.25持液量(liquidholdup)填料塔操作時在填料縫隙中及填料表面上所存儲的液體總量。表3.23－1亂堆填料(randompacking)：以亂堆的方式進行裝填。環(huán)形填料鞍形填料其他填料拉西環(huán)倍爾(弧)鞍球形RaschingRingBerlSaddleI-Ball,TRI勒辛環(huán)英特洛克斯(矩)鞍泰勒花環(huán)形LessingRingIntaloxSaddleTellerRosett十字隔環(huán)超級矩鞍(Norton)多角螺旋形Cross-PatitionRingSuperIntaloxSaddle螺旋環(huán)改進矩鞍(Glitsch)SpiralRingBallastSaddle鮑爾(開孔)環(huán)改進矩鞍(Koch)Pall(Slotted)RingFlexiSaddle哈埃派克(Norton)改進矩鞍(Hydronyl)Hy-PakHydronyl半環(huán)(Leva公司)金屬環(huán)矩鞍(Norton)Levapak,ChempakIMTP階梯環(huán)(傳質公司)CascadeRing表3.23－2規(guī)整填料(structuredpacking)：排列整齊。繞卷型水平漣漪板型垂直漣漪板型格柵型其他形式古德洛帕納帕克蘇爾壽格里奇斯特曼GoodloePanapakSulzerGlitschStedman海泊菲爾斯普雷帕克墨拉帕克鉆石壓延HyperfilSpraypakMellapakDiamondExpanded新克洛斯坎農凱雷帕克網(wǎng)孔脈沖New-KlossCannonKerapakPerform(PFG)Impulse表3.23－3高效填料(effectivepacking)：有較大的比表面積和自由空間。絲網(wǎng)薄金屬片金屬絲彈簧形絲網(wǎng)坎農方形彈簧FenskeCannonHeli-pak麥克馬洪絲網(wǎng)McMahon狄克松環(huán)Dixon3.26干填料因子(packingfactor)表征填料流體力學特點的數(shù)群，a/3。23其中a為填料的比表面積，以m/m表示；為濕填料的縫隙率，以％表示。3.27載點(loadingpoint)在逆流操作的填料塔內，壓降隨著氣相流速的上升而顯著變化，表示塔內持液量不斷增大的過程轉折點。有時這一變化規(guī)律在局部上看不到一個點，而是一個曲率漸變的曲線。其壓降～氣相流速變化曲線，由二次冪的關系漸變?yōu)槿蝺绲年P系。3.28泛點(floodingpoint)在逆流操作的填料塔內，壓降突然直線上升，表示塔內已發(fā)生液泛現(xiàn)象的過程轉折點，或在不影響精餾效率前提下的最大操作負荷。3.29漏液(淚)點(weepingpoint)上升氣速增大到使液體不從篩孔泄漏的操作點。3.30單位制本手冊在未加專門注明的情況下，各參數(shù)以SI單位制為基準。3.31參照文件Glitsch,Inc,BallastTrayDesignManual,BulletinFractionationResearchInc."SIEVETRAYDESIGN"ErnestE.Ludwig,"AppliedProcessDesignPetrochemicalPlants"

for

No.4900,3rdChemical

Ed.and蘭州石油機械研究所“現(xiàn)代塔器技術”，(1984)化學工業(yè)初版社“化學工程手冊－氣液傳質設備”,(1979)中國石化第一版社“現(xiàn)代填料塔技術指南”,(1998)4.浮閥/篩孔板式塔盤的設計4.1設計原則為滿足塔盤水力學性能要求，設計計算時可參照以下幾何參數(shù)：出口堰長度應大于塔徑的一半。堰上的液流高度應大于6mm，小于100mm。堰高一般為25～100mm，或為板間距的15％，Glitsch取50mm。對粘度大的液體取25～75mm；對要求壓降小的真空減壓塔，堰高可降低到12mm;對要求液體在塔盤上有較長停留時間的反應塔，可高達150mm。降液管下端至受液盤間的距離(降液管底縫隙)應大于堰上液流高度的1.5倍。一般情況下，液流經(jīng)過該縫隙時流速不大于降液管內流速，平時縫隙不小于20～25mm。降液管面積應大于塔截面積的10％。篩孔中心距為(2.5～5)d0，浮閥間距可參照篩孔正三角形排列計算，開孔率一般在4～15%。塔盤上氣液接觸單元的部署地域(發(fā)泡區(qū))與堰之間需要有平定過渡區(qū)域：距相鄰排篩孔

距相鄰排浮閥溢流堰(外堰或出口堰)前平定區(qū)寬度，內堰(入口堰)前平定區(qū)寬度，mm

mm

76127

70～10050～100系統(tǒng)因數(shù)

(systemfactor)

表征物系的發(fā)泡趨勢，取值

0.15～1.0。不相同模型、計算程序中的選值范圍不盡相同，略有出入。依照機械安裝/檢修的要求，板間距平時大于460mm。但隨塔徑變化也可取不相同值。標準塔徑，mm最小板間距，mm<800300<1600350>1600450該值且隨著塔盤辦理能力增大而增加，素來取到極限值：氣相密度小于32kg/m3(2lb/ft3)時，極限值為1224mm(48in)；氣相密度很高時，極限值<1224mm(48in)；33當氣相密度V=8kg/m(5.5lb/ft)時，板間距大于300mm的負荷系數(shù)為0.27。降液管內澄清液層高度

(downcomerbackup)

應小于板間距的一半。干板壓降一般小于

50mm水柱，假如降液管內清液柱高度小于板間距的一半

,則可取至85mm水柱。塔盤上液相流動形式(flowpaths)取決于液相負荷的范圍，單流型(SXF)是最常用的；當塔徑較大，或液相負荷較大時，宜采用雙流型(DXF)，甚至三、四流型(TXF、QXF)或階梯型(Cascade)；在液氣比很小時才采用U形流型。液相負荷(m3/h)與板型的關系：塔徑，mmU形流型單流型雙流型階梯型1000<7<451400<9<702000<11<90901603000<11<1101102002003004000<11<1101102302303505000<11<1101102502504006000<11<110110250250450降液管下端出口處液流速度(velocityunderDC)一般小于0.3～0.4米/秒，降液管內液流速度依照物系發(fā)泡趨勢在0.05～0.12m/sec之間采用，發(fā)泡嚴重物系取小者(降液管內液流速度=液相負荷/降液管橫截面積)。液流在降液管內的停留時間

(DCresidencetime)

平時大于4秒，平時對于低發(fā)泡及中等發(fā)泡物系，

>3

～4

秒對于較高發(fā)泡及嚴重發(fā)泡物系，>5～7秒33塔盤上液面梯度(堰上溢流強度)取90m/mhr，一般在50～130m/mhr之間。當液量過小時，可采用齒型堰

(notchedweir)

；當堰上溢流強度大于8～10GPM/Lweir時，則應使用凹形受液盤(inletpot)；當堰上溢流強度大于15GPM/Lweir時，則宜增加溢流程數(shù)(Numberofflowpathsorpass)或增加堰長(weirlenght)或改為后掠式堰(swept-backweir)

。閥孔氣速太低會以致漏液，塔盤操作下限即漏液氣速。最低閥孔動能因子(閥孔氣速

(氣相密度

)1/2)應大于5～6米/秒。Glitsch

規(guī)定閥孔氣速必定大于

C1/(

V/(

L-

V))

1/2對于V-1型浮閥C1=0.0915

；V-4型浮閥C1=0.183;當堰高為25mm時，V-1型浮閥C1=0.122；V-4型浮閥C1=0.213對于新塔設計，建議按設計負荷不大于泛點負荷的82%來設計塔徑。若要求塔盤能夠在設計負荷的

110%下操作，就要以

0.82/1.1=0.75

的液泛系數(shù)

(floodfactor)

做為最大值來設計塔徑。減壓真空塔的液泛系數(shù)一般小于

0.77，霧沫挾帶量不大于10%。較高的液泛系數(shù)能夠計算出較小的塔，但會造成過多的霧沫挾帶(e=氣相中液滴霧沫量/總的液相量)，對于實質操作，塔徑偏小。對于塔徑小于900mm的塔盤，液泛系數(shù)取0.65～0.75。4.2設計步驟塔徑初估Smith法歸納了工業(yè)塔數(shù)據(jù)的簡化關系，可做為初步估計塔徑之用。由Smith初估塔徑圖中查得C值(表面張力為20dyn/cm時的經(jīng)驗系數(shù))，經(jīng)過系統(tǒng)表面張力修正后,算出塔盤上贊同的有效空塔速度及塔徑。有效截面積法的基本出發(fā)點是分別估計氣相通道及液相通道的橫截面積；按總的塔盤橫截面積減去總的降液管截面積計算有效空塔速度，依照液相負荷及分界粘度計算贊同液流最大速度。塔截面積為這兩部分截面積之和，以此初估塔徑。塔盤部署依照塔徑及流體負荷量而確定流動形式(溢流程數(shù))。依照塔徑、氣液相負荷而確定降液管型式，液流在降液管內的停留時間(經(jīng)計算得出)也是塔盤設計中重要指標之一。溢流堰起著保持塔盤上液位、使液體平均分布的作用。單溢流型塔盤的堰長可取塔徑的0.6～0.8倍，對于雙溢流型的塔盤，堰長可取塔徑的0.5～0.7倍，并盡量使中央降液管面積等于兩側降液管面積之和；為保證堰上溢流強度不致過大，堰的高度可合適降低；當堰的上邊沿各點水平度偏差過大或堰上溢流強度過小時，可采用齒型堰；為保證上一層塔盤的液相經(jīng)過降液管流入的液體能在塔盤上平均分布，并減少降液管底部出口處的水平?jīng)_擊，可設置內堰，堰高必定保證液封；當液相流量很大時，設置凹形受液盤應防備壓降過大。設置塔盤上其他非鼓泡地域是為了除掉泡沫挾帶外堰前平定區(qū)寬度取70～100mm，內堰前平定區(qū)寬度取50～100mm，小塔徑中的平定地域酌減；為支撐塔盤及內件，塔壁邊緣區(qū)寬度一般取50mm，大塔徑邊緣區(qū)寬度一般取60mm以上；計算塔盤的操作能力的準則氣相負荷泛點率＝最小鼓泡面積/鼓泡面積。以能夠贊同的氣速為判據(jù)設計塔盤。恒定氣液比情況下的泛點率。以漏液點做為氣相負荷下限。以霧沫挾帶量e<0.1kg液體/kg氣體做為氣相負荷上限。以堰上最小溢流強度做為液相負荷下限。以板上最高清液層做為液相負荷上限。計算降液管的操作能力的準則氣體穿過塔盤的總壓降=干板壓降＋穿過液層的壓降4.3設計模范格里奇(Glitsch)重盤式浮閥(Ballasttray)設計模范：設計一個雙溢流型塔盤，板間距(HT)為20英寸。主要數(shù)據(jù)以下，實質板數(shù)為75塊，V-1閥型。氣相負荷為271500磅/小時，密度V為2.75磅/英尺33按最大負荷設計相應的降液管截面積，用戶規(guī)定在小于70%泛點率(FF)的要求下做塔盤設計，即液泛系數(shù)FF=0.7。本系統(tǒng)物系為不發(fā)泡，系統(tǒng)發(fā)泡因數(shù)取1.0。液相流率GPM=259100/29.33=8834英尺3/小時=1100(美)加侖/分采用雙流型塔盤，NP=2氣相流率CFS=271500/2.75/3600=27.4英尺3/秒氣相負荷Vload=CFS(V/(L-V))1/2=27.4(2.75/(29.33-2.75))1/2=8.86英尺3/秒設計氣速VDdsg=7.5(TS)1/2(L-V)1/2systemfactor=7.5(20)1/2(29.33-2.75)1/21.0=170加侖/分/英尺2由附圖5a查得CAF=0.395英尺/秒O負荷因子CAF=CAFOsystemfactor=0.3951.0=0.395英尺/秒由附圖6查得塔徑DT(初估值)=7英尺5英寸(基于24英寸板間距和80%泛點率)流程長度FPL(初估值)=9DT(初估值)/NP=97.5/2=33.7英寸最小鼓泡區(qū)面積AAM=(V+GPMFPL/13000)/(CAFFF)load=(8.86+110033.7/13000)/(0.3950.7)=42.5英尺2最小降液管截面積ADM=GPM/(VDdsgFF)=1100/(1700.7)=9.25英尺2最小塔截面積ATMIN=ABMIN+2ADMIN=42.5+29.25=61英尺2塔徑DT=(ATMIN/(/4))1/2=(61/0.7854)1/2=8.8英尺(取9英尺或108英寸)Tr2=T2/4=0.785422塔截面積A=D9=63.62英尺總的降液管截面積AD=ATADMIN/ATMIN=63.629.25/61=9.9英尺2降液管截面積大于塔截面積10%(AD>10%AT)，吻合設計原則。中央降液管寬度H3=WFAD/DT=129.9/9=13.2英寸其中由下表查得WF=12降液管面積比率，％寬度系數(shù)，WF程數(shù)AAAAHHHD1D3D5D735720.51--12--30.34-0.66--8.63-40.250.50.5-66.78-50.2-0.40.4-5.665.5側降液管截面積AD1=9.9/2=4.95英尺2AD1/AT=4.95/63.62=0.0777，既而由附表4查得H1/DT=0.1315側降液管寬度H1=0.1315DT=0.1315108=14.2英寸流程長度FPL模數(shù)=(WFDT-(2H+H3+2H+2H))/NP157=(129-(214.2+13.2))/2=33.2英寸其中NP=2，所以H5=0；H7=0。經(jīng)計算FPL模數(shù)為32.5或34英寸，取32.5英寸。取整后，H1=14.5英寸；H3=14英寸。側降液管(弓形)截面積AD1=扇形面積-三角形面積扇形面積=/360r2=/360DT2/4其中弧心角=2cos-1((r-H1)/r)=2cos-1(1-H/D)1T三角形面積=(r-H1)(r2-(r-H1)2)1/2=(DT/2-H1)(DT2/4-(DT/2-H1)2)1/2計算得AD1=5.09英尺2；2AD1=10.18英尺2。中央降液管(雙圓缺形)截面積AD3=矩形面積+2弓形面積矩形面積=2(r2-(H3/2)2)1/2H3=2(DT2/4-(H3/2)2)1/2H3弓形面積=扇形面積-三角形面積扇形面積=/360r2=/360DT2/4其中弧心角=2sin-1((H3/2)/r)=2sin-1(H3/DT)三角形面積=(H3/4)(DT2-H32)1/2當2H3/DT很小時，AD3=矩形面積=DTH3=10.5英尺2平均降液管面積A=(2A+A)/2=10.342英尺DD1D3鼓泡區(qū)面積AB=AT-(2AD1+AD3+2AD5+2AD7)B=AT-2D英尺2或AA=63.62-20.68=42.94其中NP=2，為雙流型塔盤，AD5=0；AD7=0。泛點率%=100(Vload+GPMFPL/13000)/(ABCAF)=100(8.86+110032.5/13000)/(42.940.395)=68.6%或泛點率%=100Vload/(ATCAF(/4))=(100)(8.86)/(63.620.3950.7854)=45.2%取兩式較大值，泛點率為68.6%，小于80%，吻合設計原則。精餾研究公司(FRI)篩孔塔盤(RSVP)設計模范：本例為一真空精餾塔，塔的贊同壓降為

105mmHg。理論板數(shù)為45，假設板效率為40%，對于進料地址有為120塊。若設計為一個單塔，則壓力降為0.55英寸液柱

10塊附加板，則總板數(shù)/板，對于實質設計，就太低了。若設計為兩個塔(分為提餾塔和精餾塔)，每個塔60塊板，則壓力降為1.1英寸液柱/板，設計塔徑為8英尺左右。本設計為三個塔，每個塔40塊板，則壓力降pdsg為1.65英寸液柱/板。精餾段塔氣相負荷為29000磅/小時，密度V為0.018磅/英尺3，液相負荷為24000磅/小時，密度L為52磅/英尺3。氣相流率CFS=29000/0.018/3600=447.53英尺3/秒Vload=CFS(V/(L-V))1/2=8.33英尺3/秒液相流率GPM=24000/52=461.54英尺3/小時=58加侖/分=24000/52/3600=0.13英尺3/秒S7=Vload/GPM=8.33/0.13=64DT=((4.7Vload)/(Pdsg-0.7)1/2)1/2=((4.78.33)/(1.65-0.7)1/2)1/2=6.34英尺進料段塔氣相負荷為30000磅/小時，密度V為0.029磅/英尺3，液相負荷為33000磅/小時，密度L為53磅/英尺3。氣相流率CFS=30000/0.029/3600=287.36英尺3/秒Vload=CFS(V/(L-V))1/2=6.71英尺3/秒液相流率GPM=33000/53=622.64英尺3/小時=78加侖/分=33000/53/3600=0.17英尺3/秒S=Vload/GPM=6.71/0.17=407D=((4.7Vload)/(P-0.7)1/2)1/2Tdsg=((4.76.71)/(1.65-0.7)1/2)1/2=5.69英尺提餾段塔氣相負荷為31000磅/小時，密度V為0.042磅/英尺3，液相負荷為34000磅/小時，密度L為54磅/英尺3。氣相流率CFS=31000/0.042/3600=205.03英尺3/秒Vload=CFS(V/(L-V)1/2=5.71英尺3/秒液相流率GPM=34000/54=629.63英尺3/小時=79加侖/分=34000/54/3600=0.18英尺3/秒S7=Vload/GPM=4.71/0.18=32DT=((4.7Vload)/(Pdsg-0.7)1/2)1/2=((4.75.71)/(1.65-0.7)1/2)1/2=5.25英尺三段塔徑圓整后一致取6.5英尺。塔盤部署設計精餾段塔進料段塔提餾段塔塔徑，英尺6.56.56.5板間距，英尺2.01.51.5塔截面積，英尺233.233.233.2堰長，英寸787878降液管弦長，英寸505050降液管弦長/塔徑0.6410.6410.641降液管面積，英尺22.142.142.14降液管受液盤面積，英尺22.142.142.14降液管受液盤高度，英寸0.50.50.5降液管底縫隙，英寸0.50.50.5降液管底面積，英尺20.170.170.17不開孔面積，英尺20.920.920.92鼓泡面積，英尺2282828流路寬度，英寸696969流路長度，英寸606060孔徑，英寸???板厚，英寸1/81/81/8孔徑/板厚222孔面積，英尺24.293.63.07開孔率，%15.312.911液泛的氣相負荷，英尺3/秒10.098.718.62安全系數(shù)1.211.31.515.填料塔的設計5.1設計原則對于一般亂堆填料，壓降應小于200～250mm水柱/米填料層,才不會發(fā)生液泛。(1)對于操作壓力降在125～167mm水柱/米填料層的低中壓填料塔，應選擇壓力降在63～83mm水柱/米填料層的填料；對于吸取和相似系統(tǒng)，應選擇壓力降在17～63mm水柱/米填料層的填料；對于常壓或加壓蒸餾，應選擇壓力降在42～83mm水柱/米填料層的填料；(4)對于真空蒸餾，隨物系而定，選擇壓力降在8～21mm水柱/米填料層的填料；對于泡沫物系，應選擇壓力降在8～21mm水柱/米填料層的填料；對于無泡沫物系，辦理能力與表面張力沒關。但在有泡沫的條件下，處理能力將碰到表面張力顯著影響，所以設計必定采用正常無泡沫液體的50%操作壓力降；對于粘度L<30cp的液體，粘度辦理能力的影響甚微，而對于高粘度的液體，應選擇較大的填料以減少壓力降。填料層持液量應小于塔釜持液量的5%，以保證塔效率。填料塔蒸餾過程中的氣液容積比相對于吸取過程要小得多，設計塔徑一般小于800mm，填料層高度一般小于6～7米，以保證液體噴淋平均。拉西環(huán)的“徑比”為20～30；鮑爾環(huán)等一類環(huán)形填料的“徑比”為10～15；鞍形填料的“徑比”下限為15；當DT300mm時，填料公稱尺寸20～25mm;當300mmDT900mm時，填料公稱尺寸25～38mm；當DT900mm時，填料公稱尺寸50～80mm。填料的負荷上限表征了其相對生產(chǎn)能力，一些填料的負荷上下限以下：25mm38mm50mm拉西環(huán)1.001.001.00矩鞍環(huán)1.321.201.23鮑爾環(huán)1.551.601.50階梯環(huán)1.701.761.65鞍環(huán)2.052.021.95SV)1/2也表征了設計氣體負荷，某些填料的S以下：填料的負荷因子F=W(F25mm38mm50mm矩鞍環(huán)1.191.451.70鮑爾環(huán)1.351.832.00鞍環(huán)1.761.972.20部分填料的等板高度HETP表征了其相對分別效率，部分填料的HETP如下：25mm38mm50mm矩鞍環(huán)430550750鮑爾環(huán)420540710鞍環(huán)430530650部分填料在相同氣速下的相對壓降：25mm38mm50mm矩鞍環(huán)1.001.001.00鮑爾環(huán)1.693.062.64鞍環(huán)0.500.520.43常用填料的噴淋點密度：當DT1200mm時，每230cm2塔截面積內設置一個噴淋點；當DT=750mm時，每60cm2塔截面積內設置一個噴淋點；當DT=400mm時，每30cm2塔截面積內設置一個噴淋點。對于漣漪填料，