5.5填料塔（课件）《化工原理（第五版）》同步教学（化学工业出版社）

5.5 填料塔 汇报人姓名 汇报日期 1 目录 5.1 概述 5.2 气液相平衡关系及应用 01填料塔 4 5.5.1 填料塔的结构及填料特性 5.5 填料塔 4 5.5 填料塔 填料层 ——提供气液接触的场所 1 液体分布器 ——均匀分布液体，以避免发生沟流现象 2 一、填料塔结构及作用 5 5.5.1 填料塔的结构及填料特性 5 ——避免壁流现象发生 3、液体再分布器 01 ——支撑填料层和持液量，使流体均匀分布 4、支撑板 02 ——防止塔顶气体出口处夹带液体 5、除沫器 03 6 二、填料作用及特性 1、填料作用 提供气液接触面； 强化气体湍动，降低气相传质阻力； 更新液膜表面，降低液相传质阻力。 7 8 二、填料作用及特性 2、填料特性 （1）比表面积 at 定义：单位堆积体积所具有的表面积 [m2/m3]、[1/m] 9 （2）空隙率 ε 定义：单位体积填料中所具有的空隙体积,[m3/m3] （3）干填料因子 at /ε 3与（湿）填料因子 （湿）填料因子 —— 一定L下测得的 at /ε 3 9 10 （4）堆积密度 ρP 单位体积填料所具有的质量， [kg/m3] 气体短路 壁流现象严重 综合考虑，选用适当的填料尺寸 10 11 三、常用填料 材料：陶瓷、金属、塑料 堆放：整砌、乱堆 环形 （拉西环、鲍尔环、阶梯环） 鞍形 （矩鞍形、弧鞍形） 波纹形（板波纹、网状波纹） 形状 11 12 拉西环 鲍尔环 阶梯环 环 13 板波纹 孔波纹 鞍形环 14 5.5.2 填料塔的流体力学特性 一、气体通过填料层的压降 L↑，空隙率ε↓，气体流通通道减小，同一气速下，喷淋密度大，压降大。 A——载点 B——泛点 L=0 干填料 14 15 1、恒持液量区 A点以上，u大，阻碍液体顺畅下流，持液量 增加，此为拦液现象，出现拦液现象时的气速为载点气速，超过载点气速后，ΔP∝u>2.0 。 A点以下， u小，气液流动几乎与气速无关。ΔP∝u1.82.0，且基本与干填料平行。 2、载液区 16 B点以上， u↑↑，液体在塔内积累而发生液泛，此时的气速称泛点气速。 ΔP  u 斜率急剧增加，使填料塔不能正常操作。 3、液泛区 液泛、淹塔 17 二、泛点气速的计算 此图显示出压降与泛点、填料因子、液汽比等参数的关系。 18 应用： 求泛点气速 根据允许压降值计算空塔气速或根据空塔气速计算压降。 常压塔：ΔP = 15~50 mmH2O/ m填料 真空塔：ΔP < 8 mmH2O/ m填料 三、持液量 定义：操作时单位体积填料层内持有的液体体积。 18 19 四、塔径的计算 塔径： VS——通过塔的混合气体体积流量，m3/s； u——空塔气速，m/s。 计算塔径关键是确定适宜的空塔气速 19 谢谢观看 编辑标题 20 $$