84填料塔【ppt】
图8-45 填料塔
一、喷淋装置
要求：使整个塔截面的填料表面很好润湿，结 构简单，制造维修方便。
作用：喷出液体，使整个塔截面的填料很好润 湿，直接影响塔的处理能力和分离效率。
管式喷洒器
1、喷洒型
环管多孔喷洒器
莲蓬头喷洒器
管式喷洒器
DN≤300mm，可选用管式喷洒器，通 过填料上的进液管（直、弯或缺口） 进行喷洒，结构简单，但喷淋面积较 小且不均匀。
2、主要作用
将上层填料流下的液体收集，再分布，避免塔中 心的填料不能被液体湿润而形成“干锥 ”。
3、典型结构
图8-53分配锥
三、支承结构 1、作用
支承填料
2、设计要求 足够的强度、刚度以及足够的自由 截面 3、栅板设计注意问题
1）栅板必须有足够的强度和耐腐蚀性； 2）栅板必须有足够的自由截面，一般应各填料 的自由截面大致相等；
图8-48 莲蓬头喷洒器
2、溢流型
盘式分布器
液体从中央进料管加到喷淋盘内， 然后从喷淋盘上的降液管溢流
图8-49 中央进料的盘式分布器 图8-25 有升气管的盘式分布器
槽式分布器 主要用于DN＞1000mm的塔，其优点是自由截面大，适应性 好，处理量大，操作弹性大，液体先加入分配槽，然后再由 分配槽的开口处到喷淋槽，喷淋槽上有堰口，两侧有三角形 或矩形的开口，各开口的下缘应位于同一水平面上，再由此 溢流到填料上。
图8-46管式喷洒器
环管多孔喷洒器
DN≤1200mm，可选用单环管多孔喷洒器，结构 简单，制造和安装方便，缺点是喷洒面积小，不 够均匀，而且液体要求清洁，否则小孔易堵塞。 （环管下面开小孔，一般为3~5排）。
图8-47 环管多孔喷洒器
莲蓬头喷洒器
主要有半球形、碟形、杯形，优点是结构简单， 制造安装方便，缺点是小孔易堵塞，不适于处理 污浊液体，一般可用于塔径小于600mm的塔中。
图8-51分布槽
1－主槽
2－分槽
图8-27 槽式孔流分布器
3、冲击型
图8-52 反射板式喷淋器
二、液体再分布器
Dl
Di
图8-53 分配锥
1、设置原因 当液体流过填料层时，流体慢慢地会从器壁流走 （壁流）现象产生，使液体分布不均匀，塔中央 部分填料可能没有润湿，起不到作用，降低了整 个塔的效80%；
4）栅板可以制成整块的或分块的。
图8-54 栅板结构
8.4 填料塔
8.4.1 填料
填料是填料塔的核心内件，它为气—液两相接触
进行传质和传热提供表面。与其他内件共同决定填料 塔的性能。设计时，首先选择填料。
8.4.1.1 散装填料
安装以乱堆为主的填料，也可以整砌。具有一定外
形的颗粒体，根据形状分为：环形、鞍形及环鞍形。
8.4.1.2 规整填料
8.4.2 填料的选用
8.4.3 填料塔的内件
8.4.3.1 填料的支撑装置
第四节 填料塔
基本特点
填料塔在传质形式上与板式塔不同， 它是一种连续式气液传质设备。这 种塔由塔体、喷淋装置、填料、再 分布器、栅板以及气、液的进出口 等部件组成。
科技前沿
开发多种形式、规格和材质的高效， 低压降，大流量的填料。 (2) 与不同填料相匹配的塔内件结构。 (3) 填料层中液体的流动及分布规律。 (4) 蒸馏过程的模拟。
一、喷淋装置
要求：使整个塔截面的填料表面很好润湿，结 构简单，制造维修方便。
作用：喷出液体，使整个塔截面的填料很好润 湿，直接影响塔的处理能力和分离效率。
管式喷洒器
1、喷洒型
环管多孔喷洒器
莲蓬头喷洒器
管式喷洒器
DN≤300mm，可选用管式喷洒器，通 过填料上的进液管（直、弯或缺口） 进行喷洒，结构简单，但喷淋面积较 小且不均匀。
2、主要作用
将上层填料流下的液体收集，再分布，避免塔中 心的填料不能被液体湿润而形成“干锥 ”。
3、典型结构
图8-53分配锥
三、支承结构 1、作用
支承填料
2、设计要求 足够的强度、刚度以及足够的自由 截面 3、栅板设计注意问题
1）栅板必须有足够的强度和耐腐蚀性； 2）栅板必须有足够的自由截面，一般应各填料 的自由截面大致相等；
图8-48 莲蓬头喷洒器
2、溢流型
盘式分布器
液体从中央进料管加到喷淋盘内， 然后从喷淋盘上的降液管溢流
图8-49 中央进料的盘式分布器 图8-25 有升气管的盘式分布器
槽式分布器 主要用于DN＞1000mm的塔，其优点是自由截面大，适应性 好，处理量大，操作弹性大，液体先加入分配槽，然后再由 分配槽的开口处到喷淋槽，喷淋槽上有堰口，两侧有三角形 或矩形的开口，各开口的下缘应位于同一水平面上，再由此 溢流到填料上。
图8-46管式喷洒器
环管多孔喷洒器
DN≤1200mm，可选用单环管多孔喷洒器，结构 简单，制造和安装方便，缺点是喷洒面积小，不 够均匀，而且液体要求清洁，否则小孔易堵塞。 （环管下面开小孔，一般为3~5排）。
图8-47 环管多孔喷洒器
莲蓬头喷洒器
主要有半球形、碟形、杯形，优点是结构简单， 制造安装方便，缺点是小孔易堵塞，不适于处理 污浊液体，一般可用于塔径小于600mm的塔中。
图8-51分布槽
1－主槽
2－分槽
图8-27 槽式孔流分布器
3、冲击型
图8-52 反射板式喷淋器
二、液体再分布器
Dl
Di
图8-53 分配锥
1、设置原因 当液体流过填料层时，流体慢慢地会从器壁流走 （壁流）现象产生，使液体分布不均匀，塔中央 部分填料可能没有润湿，起不到作用，降低了整 个塔的效80%；
4）栅板可以制成整块的或分块的。
图8-54 栅板结构
8.4 填料塔
8.4.1 填料
填料是填料塔的核心内件，它为气—液两相接触
进行传质和传热提供表面。与其他内件共同决定填料 塔的性能。设计时，首先选择填料。
8.4.1.1 散装填料
安装以乱堆为主的填料，也可以整砌。具有一定外
形的颗粒体，根据形状分为：环形、鞍形及环鞍形。
8.4.1.2 规整填料
8.4.2 填料的选用
8.4.3 填料塔的内件
8.4.3.1 填料的支撑装置
第四节 填料塔
基本特点
填料塔在传质形式上与板式塔不同， 它是一种连续式气液传质设备。这 种塔由塔体、喷淋装置、填料、再 分布器、栅板以及气、液的进出口 等部件组成。
科技前沿
开发多种形式、规格和材质的高效， 低压降，大流量的填料。 (2) 与不同填料相匹配的塔内件结构。 (3) 填料层中液体的流动及分布规律。 (4) 蒸馏过程的模拟。
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填料塔流体力学特性 ppt课件
吸收
吸收设备——填料塔
一、填料塔的结构与填料性能 二、填料塔的流体力学性能 三、填料塔的附件
PPT课件
1
二、填料层内气液两相的流体力学特性
填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量 、填料层的压降、液泛等。 1、填料层的持液量
在一定操作条件下，由于液膜与填料表面的摩擦 以及液膜与上升气体的摩擦，有部分液体停留在填 料表面及其缝隙中。 【定义】单位体积填料层内所积存的液体体积，以 （m3液体）/（m3填料）表示。
PPT课件
12
【特点】气体为分散相，液体为连续相。
正 常 操 作 时 的 填 料 塔
PPT课件
13
填 料 塔 的 液 泛 现 象
PPT课件
14
3、填料塔的液泛 液泛时的空塔气速
(2)影响液泛的因素
填料特性
影响液泛
的因素
流体物性
液气比
泛点气速 uF
～ uF
～ ρL
uF
～ μL
uF
～ ρV
uF
，开始发生液泛现象时的气速
称为泛点气速，以uF表示，曲
线上的拐点称为泛点。
泛点气速
PPT课件
11
3、填料塔的液泛 【现象】在泛点气速下，持液量的增多使液相由分散 相变为连续相，而气相则由连续相变为分散相，此种 情况称为淹塔或液泛。 【危害】液泛时，气体呈气泡形式通过液层，传质速 率下降；液体被大量带出塔顶，塔的操作极不稳定， 甚至会被破坏。 【影响液泛的因素】影响因素很多，如填料的特性、 流体的物性及操作的液气比等。
及填料材质的表面润湿性能。
•最小润湿速率LW
——指在塔截面上，单位长度填料周边的最小液体体积 流量。 ——其值可由经验公式计算，也可采用经验值。
吸收设备——填料塔
一、填料塔的结构与填料性能 二、填料塔的流体力学性能 三、填料塔的附件
PPT课件
1
二、填料层内气液两相的流体力学特性
填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量 、填料层的压降、液泛等。 1、填料层的持液量
在一定操作条件下，由于液膜与填料表面的摩擦 以及液膜与上升气体的摩擦，有部分液体停留在填 料表面及其缝隙中。 【定义】单位体积填料层内所积存的液体体积，以 （m3液体）/（m3填料）表示。
PPT课件
12
【特点】气体为分散相，液体为连续相。
正 常 操 作 时 的 填 料 塔
PPT课件
13
填 料 塔 的 液 泛 现 象
PPT课件
14
3、填料塔的液泛 液泛时的空塔气速
(2)影响液泛的因素
填料特性
影响液泛
的因素
流体物性
液气比
泛点气速 uF
～ uF
～ ρL
uF
～ μL
uF
～ ρV
uF
，开始发生液泛现象时的气速
称为泛点气速，以uF表示，曲
线上的拐点称为泛点。
泛点气速
PPT课件
11
3、填料塔的液泛 【现象】在泛点气速下，持液量的增多使液相由分散 相变为连续相，而气相则由连续相变为分散相，此种 情况称为淹塔或液泛。 【危害】液泛时，气体呈气泡形式通过液层，传质速 率下降；液体被大量带出塔顶，塔的操作极不稳定， 甚至会被破坏。 【影响液泛的因素】影响因素很多，如填料的特性、 流体的物性及操作的液气比等。
及填料材质的表面润湿性能。
•最小润湿速率LW
——指在塔截面上，单位长度填料周边的最小液体体积 流量。 ——其值可由经验公式计算，也可采用经验值。
填料塔讲座
泛点气速 泛点气速：开始发生液泛时的气速。
设计气速取泛点气速的50%~80%。 填料的种类，物系的物性以及气液相负荷等对泛点有影响。 采用埃克特（Eckert）压降和气速通用关联图求泛点曲线。 根据两相流动参数由关联图泛点线查得纵坐标，继而求泛点气速。
壁效应： 壁效应：
若塔壁附近空隙率显著大于填料主体区，则会造成液体向壁区偏流, 造 成气体走短路，使填料塔操作恶化。 改进措施：加强液流入塔初始分布均匀性，在塔内设置液体再分布器， 以避免壁效应等。
气体
1 2 4 8 3 7
液体
6 5
填料（Tower packing） 填料（Tower packing）
填料性能与填料几何形状紧密相关，表征填料特性的数据主要有： 比表面积 a：单位体积填料层所具有的表面积（m2/m3）。大的 a 和良好 的润湿性能有利于传质速率的提高。对同种填料，填料尺寸越小， a 越大，但气体流动的阻力也要增加。 空隙率 ε：单位体积填料所具有的空隙体积（m3/m3）。代表的是气液 两相流动的通道， ε 大，气液通过的能力大，ε = 0.45~0.95。 堆积密度 ρp ：单位体积填料的质量（kg/m3）。填料的壁要尽量减薄， 以降低成本又可增加空隙率。 其他：机械强度大，化学稳定性好以及价格低廉。
c HETP = c1GG2 D c3 Z 3
1
αµ L ρL
式中： GG —— 气体的空塔质量速度，kg/(m2⋅h)； α —— 相对挥发度； D —— 塔径，m； µ —— 液体的粘度，mPa⋅s； Z —— 填料层高度，m； ρL —— 液体的密度，kg/m3； c1, c2, c3 —— 常数，取决于填料类型及尺寸。 适用范围： (1) 常压操作，操作气速为泛点气速的25~85%； (2) 高回流比操作； (3) α 值不大于3的碳氢化合物蒸馏系统； (4) 填料层高度0.9~3.0m，塔径0.5~0.75m，填料尺寸不大于塔径的1/8。
填料塔-10PPT课件
• 选择喷淋装置的原则是能使液体均匀地分布在填料上，使 整个塔截面的填料表面湿润、结构简单、制造和检修方便。
• 喷淋装置的位置，通常高于填料表面150 ~ 300mm，以提 供足够的自由空间，让上升的气体不受约束地穿过喷淋装 置。
• 为了满足不同塔径、不同液体流量以及不同均匀程度的要 求，液体喷淋装置有多种结构形式，
-
4
填料塔
3．鲍尔环填料
鲍尔环填料是在拉西环的基础上经改进而得到一种性能优良的 填料，并有逐渐用其代替其它填料的趋势。其形状是在拉西环 的侧壁上开有两层长方形窗孔，每层几个，每个孔的舌叶弯向 环心，上下两层窗孔的位置是错开的，如图3-37（b）所示。 开孔的面积占环壁总面积的35%左右。 由于环壁窗孔可供气、液流通，使环的内壁面得以充分利用， 因此同样尺寸与材质的鲍尔环与拉西环相比，其相对效率要高 出30%左右；由于气、液流通截面积增加，通过填料层的气流 阻力大为降低，流体的分布状况也有所改善，因此在相同条件 下，鲍尔环比拉西环处理能力大、压力降小。
-
7
填料塔
5、鞍形填料
• 鞍形填料分为两类，即弧鞍形填料和矩鞍形填料，形状类似马 鞍，它们都是敞开式填料，
• 弧鞍形填料通常由陶瓷制成。这种填料虽然与拉西环比较性能 有一定程度的改善，但由于相邻填料容易产生叠合和架空的现 象，使一部分填料表面不能被湿润，即不能成为有效的传质表 面，目前基本被矩鞍形填料所取代。
填料塔
填料塔是是塔设备中另一种被广泛采用 的类型。填料塔的基本特点是结构简单、 压力降小、传质效率高、便于采用耐腐 蚀材料制造等。
• 近年来，随着高效新型填料和其它高性
能塔内件的开发，以及人们对填料流体
力学及传质机理的深入研究，使填料塔
• 喷淋装置的位置，通常高于填料表面150 ~ 300mm，以提 供足够的自由空间，让上升的气体不受约束地穿过喷淋装 置。
• 为了满足不同塔径、不同液体流量以及不同均匀程度的要 求，液体喷淋装置有多种结构形式，
-
4
填料塔
3．鲍尔环填料
鲍尔环填料是在拉西环的基础上经改进而得到一种性能优良的 填料，并有逐渐用其代替其它填料的趋势。其形状是在拉西环 的侧壁上开有两层长方形窗孔，每层几个，每个孔的舌叶弯向 环心，上下两层窗孔的位置是错开的，如图3-37（b）所示。 开孔的面积占环壁总面积的35%左右。 由于环壁窗孔可供气、液流通，使环的内壁面得以充分利用， 因此同样尺寸与材质的鲍尔环与拉西环相比，其相对效率要高 出30%左右；由于气、液流通截面积增加，通过填料层的气流 阻力大为降低，流体的分布状况也有所改善，因此在相同条件 下，鲍尔环比拉西环处理能力大、压力降小。
-
7
填料塔
5、鞍形填料
• 鞍形填料分为两类，即弧鞍形填料和矩鞍形填料，形状类似马 鞍，它们都是敞开式填料，
• 弧鞍形填料通常由陶瓷制成。这种填料虽然与拉西环比较性能 有一定程度的改善，但由于相邻填料容易产生叠合和架空的现 象，使一部分填料表面不能被湿润，即不能成为有效的传质表 面，目前基本被矩鞍形填料所取代。
填料塔
填料塔是是塔设备中另一种被广泛采用 的类型。填料塔的基本特点是结构简单、 压力降小、传质效率高、便于采用耐腐 蚀材料制造等。
• 近年来，随着高效新型填料和其它高性
能塔内件的开发，以及人们对填料流体
力学及传质机理的深入研究，使填料塔
填料塔PPT课件
现象，容易产生沟流。
强度差，易破碎。应用
较少。
20
❖ ⑤矩鞍型(intolox
saddle)：矩鞍形填料
结构不对称，堆积时
不重叠，均匀性更高。
该填料气流阻力小，
处理能ห้องสมุดไป่ตู้大，性能虽
不如鲍尔环好，但构
造简单，是一种性能
优良的填料。
21
❖ ⑥环矩鞍(Intalox)：兼具 环型、鞍型填料的优点。 敞开的侧壁有利于气体 和液体通过，减少了填 料层内滞液死区。填料 层内流体孔道增多，使 气液分布更加均匀，传 质效率得以提高。
❖ 一般采用金属材质，机 械强度高。
22
❖ ⑦球型：球体为空心，气体和液体从其内 部经过。由于球体结构的对称性，填料装 填密度均匀，不易产生空穴和架桥，故气 液分散性能好。
❖ 常采用塑料材质。一般用于特定场合，工 程上应用较少。
23
❖ ⑧格栅填料：以条状单 元体经一定规则组合而 成，其结构随条状单元 体的形式和组合规则而 变，具有多种结构形式。 特点是比表面积较低， 主要用于低压降、大负 荷、防堵的场合。
16
❖ 与同样尺寸的拉西环相比，鲍尔环的气液通 量可提高50%，而压降仅为其一半，分离效 果也得到提高。其改进为阶梯形鲍尔环，圆 筒部分的一端制成喇叭口形状。这样填料间 呈现点接触，床层均匀且空隙率大，与鲍尔 环相比气体阻力减少25%，生产能力提高 10%。
17
❖ ③阶梯环：鲍尔环基础上改 造得出的。环壁上开有窗孔， 其高度为直径的一半。由于 高径比的减少，使得气体绕 填料外壁的平均路径大为缩 短，减少了阻力。
6
❖ 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁 集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增 大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液 两相在填料层中分布不均，从而使传质效率 下降。因此，当填料层较高时，需要进行分 段，中间设置再分布装置。液体再分布装置 包括液体收集器和液体再分布器两部分，上 层填料流下的液体经液体收集器收集后，送 到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层 填料上。
填料塔课程设计.PPT34页
填料塔课程设计.
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。Байду номын сангаас—陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。Байду номын сангаас—陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定-PPT
实验装置流程示意图
流程简介:
由空气压缩机1提供得空气,经压力定值器2 定值为2×并经转子流量计4计量后,进入内 盛丙酮得丙酮汽化器5,产生丙酮与空气得混合气, 混合气从输气管道由塔底进入填料吸收塔7,在塔 内同自塔顶喷下得水逆流接触,被吸收掉其中大 部分丙酮后,从塔顶部气体出口9排出。由恒压高 位槽13底部流出得吸收剂(水),经转子流量计15 计量,流经电加热器16,由塔顶喷入吸收塔,吸收了 空气中得丙酮后,由塔底经液封装置11排入吸收 液贮罐。
传质系数(kmol/m2·h);
A---填料得有效接触面积(m2);
ΔYm---以气相摩尔分数差(Y*-Y)表示得塔顶、塔 底气相平均推动力。
而
A=αV填
式中:α---填料得有效比表面积(m2/m3);
V填---填料层堆积体积(m3)。
故有
N A K y,V填 Ym
式中: K y-,--以气相摩尔分数差为推动力得气相总溶
(4)温度指示仪:WMZ-03 0~50℃ (5)气动定值器:QCD-100
实验步骤(1)
1、打开气相色谱。 2、检查丙酮汽化器中就是否需要补充丙酮,丙酮
汽化器中丙酮得液位须超过50%。 3、打开进入高位槽得自来水龙头,保持从高位槽
溢流管始终有适量水溢出。 4、关闭气、液流量计,关闭塔底液体出口阀,关闭
吸收剂进口浓度对吸收得影响
调节吸收剂进口浓度X A,2就是控 制与调节吸收效果得又一重要手段。 吸收剂进口浓度X A,2 降低,液相进口处 得推动力增大,全塔平均推动力也会 随之增大,这有利于吸收过程吸收率 得提高。
吸收剂入口温度对吸收得影响
吸收剂入口温度对吸收过程影响 也很大,这也就是控制与调节吸收操 作得一个重要因素。降低吸收剂得温 度,使气体得溶解度增大,相平衡常数 减小,平衡线下移,平均推动力增大,使 吸收效果变好。
流程简介:
由空气压缩机1提供得空气,经压力定值器2 定值为2×并经转子流量计4计量后,进入内 盛丙酮得丙酮汽化器5,产生丙酮与空气得混合气, 混合气从输气管道由塔底进入填料吸收塔7,在塔 内同自塔顶喷下得水逆流接触,被吸收掉其中大 部分丙酮后,从塔顶部气体出口9排出。由恒压高 位槽13底部流出得吸收剂(水),经转子流量计15 计量,流经电加热器16,由塔顶喷入吸收塔,吸收了 空气中得丙酮后,由塔底经液封装置11排入吸收 液贮罐。
传质系数(kmol/m2·h);
A---填料得有效接触面积(m2);
ΔYm---以气相摩尔分数差(Y*-Y)表示得塔顶、塔 底气相平均推动力。
而
A=αV填
式中:α---填料得有效比表面积(m2/m3);
V填---填料层堆积体积(m3)。
故有
N A K y,V填 Ym
式中: K y-,--以气相摩尔分数差为推动力得气相总溶
(4)温度指示仪:WMZ-03 0~50℃ (5)气动定值器:QCD-100
实验步骤(1)
1、打开气相色谱。 2、检查丙酮汽化器中就是否需要补充丙酮,丙酮
汽化器中丙酮得液位须超过50%。 3、打开进入高位槽得自来水龙头,保持从高位槽
溢流管始终有适量水溢出。 4、关闭气、液流量计,关闭塔底液体出口阀,关闭
吸收剂进口浓度对吸收得影响
调节吸收剂进口浓度X A,2就是控 制与调节吸收效果得又一重要手段。 吸收剂进口浓度X A,2 降低,液相进口处 得推动力增大,全塔平均推动力也会 随之增大,这有利于吸收过程吸收率 得提高。
吸收剂入口温度对吸收得影响
吸收剂入口温度对吸收过程影响 也很大,这也就是控制与调节吸收操 作得一个重要因素。降低吸收剂得温 度,使气体得溶解度增大,相平衡常数 减小,平衡线下移,平均推动力增大,使 吸收效果变好。
填料塔设计流程PPT学习教案
第18页/共31页
第19页/共31页
2 安全系数 一般工业装置常用填料的安全系数如下。
填料 拉西环 矩鞍及鲍尔环填料
安全系数 60%~80% 60%~85%
对有气泡倾向的物系，安全系数可取45%~55 %。也可根据生产条件，有可允许的压力降 反算出适宜的气速。
第20页/共31页
3 ．液体喷淋密度的验算
塔气速u
第14页/共31页
1 ．空塔气速的确定
1）泛点气速法
泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必 须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为： 对于规整填料，其泛点率的经验值为： 泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方 面的因素。设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减 压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低 限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
填料选择
填料塔的辅 助构件
填料吸收塔 工艺计算
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设计方案的选定
一、布置工艺流程
吸收装置的工艺的流程布置指气体和液体进出吸收塔的流向 安排。主要有以下几种 1、逆流操作 2、并流操作 3、吸收剂部分再循环操作 4、单塔或多塔操作
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二、选择适宜的吸收剂 吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果的
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( 2 ）埃克特（Eckert ）通用关联图
计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标 的值， 然后作垂线与相应的泛点线相交，再通过交点作水平线与纵坐标相交， 求出纵坐标值。此时所对应的 u 即为泛点气速 uF。
应予指出，用埃克特通用关联图计算泛点气速时，所需的填料因 子为液泛时的湿填料因子，称为泛点填料因子，以ΦF表示。泛点填料 因子ΦF与液沐喷淋密度有关，为了工程计算的方便，常采用与液体喷 淋密度无关的泛点填料因子平均值。下表 列出了部分散装填料的泛 点填料因子平均值，可供设计中参考
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2 安全系数 一般工业装置常用填料的安全系数如下。
填料 拉西环 矩鞍及鲍尔环填料
安全系数 60%~80% 60%~85%
对有气泡倾向的物系，安全系数可取45%~55 %。也可根据生产条件，有可允许的压力降 反算出适宜的气速。
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3 ．液体喷淋密度的验算
塔气速u
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1 ．空塔气速的确定
1）泛点气速法
泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必 须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为： 对于规整填料，其泛点率的经验值为： 泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方 面的因素。设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减 压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低 限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
填料选择
填料塔的辅 助构件
填料吸收塔 工艺计算
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设计方案的选定
一、布置工艺流程
吸收装置的工艺的流程布置指气体和液体进出吸收塔的流向 安排。主要有以下几种 1、逆流操作 2、并流操作 3、吸收剂部分再循环操作 4、单塔或多塔操作
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二、选择适宜的吸收剂 吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果的
第17页/共31页
( 2 ）埃克特（Eckert ）通用关联图
计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标 的值， 然后作垂线与相应的泛点线相交，再通过交点作水平线与纵坐标相交， 求出纵坐标值。此时所对应的 u 即为泛点气速 uF。
应予指出，用埃克特通用关联图计算泛点气速时，所需的填料因 子为液泛时的湿填料因子，称为泛点填料因子，以ΦF表示。泛点填料 因子ΦF与液沐喷淋密度有关，为了工程计算的方便，常采用与液体喷 淋密度无关的泛点填料因子平均值。下表 列出了部分散装填料的泛 点填料因子平均值，可供设计中参考
填料塔结构示意图
填料塔结构示意图集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]填料塔的结构及其工作原理填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。
以下讲一下填料塔的结构特点：填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。
填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。
填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。
液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。
气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。
填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。
当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。
壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。
因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。
液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
填料的分类填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。
1．散装填料散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。
现介绍几种较为典型的散装填料:拉西环?鲍尔环?阶梯环?弧鞍填料?矩鞍填料?金属环矩鞍填料?球形填料（1）拉西环填料于1914年由拉西（F. Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环。
填料塔课程设计PPT课件
分重要的。
2
一、设计的实际意义
减少环境污染
社会效益
在化学工业中，气体吸收操作广泛应用于直接生产
化工产品，分离气体混合物，原料气的精制及从废
气中回收有用组分或除去有害物质等。尤其是从保
12:58
护环境，防止大气污染角度出发，对废气中的H2S、
S0X、及NOX等有害物质吸收除去过程的开发研
究。本次设计清水吸收SO2的填料塔的主要意义也
13
四、吸填料类收型 填料塔的工填艺料因计子 算
填料层金属环压鲍尔降计306算 —
114
98
—
❖金属鞍采环矩 用E—ckert1通38 用关93.4联图计71 算填36料层压降
金先属阶根梯据气液— 负荷及—有关物性118数据，8求2 出横坐— 标值， 再环根据操作空塔气速及有关物性求出纵坐标值。通
理
11
12:58 12
四、吸收填料塔的工艺计算
填料层高度计算（传质单元数法）
❖ 求洗脱因数，气相总传质单元数 ❖查表得到要用到的基础数据 ❖计算得液体和气体质量通量，气膜吸收系数 ❖用修正的恩田关联式算出填料层工艺计算高度 ❖算出设计高度，进行分层
12:58
阶梯环填料 hmax 6
设计高度为7000mm，所以需要分层
12:58
7
操作流程的确定
• 操作流程主要有（1）逆流操作(2) 并流操作(3) 吸收剂 部分再循环操作(4) 多塔串联操作(5) 串联——并联混 合操作
• 常温下SO2在水中的溶解度为8g/100ml（30°），不 满足高溶解度要求.属于中等溶解度操作，综合比较考
12:58 虑后选择逆流操作，在逆流操作下，两相传质平均推 动力最大，可减少设备尺寸，提高吸收率和吸收剂使 用效率
填料塔结构示意图
填料塔的结构及其工作原理填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。
以下讲一下填料塔的结构特点：填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。
填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。
填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。
液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。
气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。
填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。
当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。
壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。
因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。
液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
填料的分类填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。
1．散装填料散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。
散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。
现介绍几种较为典型的散装填料:拉西环?鲍尔环?阶梯环?弧鞍填料?矩鞍填料?金属环矩鞍填料?球形填料（1）拉西环填料于1914年由拉西（F. Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环。