化工原理_第10章_气液传质设备
化工原理第四版陈敏恒答案
化工原理陈敏恒第三版上册答案【篇一：化工原理答案第三版思考题陈敏恒】lass=txt>传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。
3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。
5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。
8、操作中精馏塔，保持f,q,xf,d不变，（1）若采用回流比r小于最小回流比rmin，则xd减小，xw增大（2）若r增大，则xd增大, xw减小 ,l/v增大。
9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态f,xf,q不变，则l/v变小，xd变小，xw变小。
10、精馏塔设计时采用的参数f,q,xf,d,xd,r均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。
11、某精馏塔的设计任务：原料为f,xf，要求塔顶为xd，塔底为xw，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量v’不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数nt 增加，精馏段上升蒸汽量v 减少，精馏段下降液体量l 减少，提馏段下降液体量l’ 不变。
（增加、不变、减少）不变，增大xf,，则：d 12、操作中的精馏塔，保持f,q，xd,xw,v’，变大,r变小,l/v变小（变大、变小、不变、不确定）1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离?萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，再用分液将它们分离开来。
分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。
萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离,蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。
化工原理各章问答题-新
第9章吸收1.吸收分离的依据是什么？如何分类？吸收操作在生产中有哪些应用？依据：组分在溶剂中的溶解度差异。
分类：a.按过程有无化学反应：分为物理吸收、化学吸收b.按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收c.按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收d.按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收应用：分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳炷等。
净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。
制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。
工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NO SO等有毒气体，则需用吸收法除去，以保护大气环境2.如何表达吸收中的气液平衡关系？相平衡关系是与体系的温度、压力以及本身物性相关的，较准确描述平衡关系是较复杂的，但对采用稀溶液吸收混合气中低浓度溶质组分时，其溶解度曲线通过原点，并为一直线。
这样相平衡关系除用溶解度曲线表示外，多用亨利定律描述。
3.何谓分子扩散？何谓Fick定律？借助分子微观运动，使组分从浓度高处向浓度低处传递。
分子扩散发生在静止流或作层流流动的流体中。
扩散通量（单位时间通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量）与浓度梯度成正比o J=—D （dc/dz）扩散通量方向与浓度梯度方向相反，J：扩散通量；D：扩散系数；（dc/dz）：浓度梯度4.吸收传质中的双膜理论的基本点是什么？a.气液相间有稳定的相界面b.相界面两侧各有一停滞膜，膜内的传质以分子扩散方式进行（虚拟膜或者有效膜）c.传质阻力全部集中在虚拟膜内，膜外的主体中高度湍流传质阻力为05.吸收推动力是什么?有哪些表示方法？吸收推动力就是组分在气相主体的分压与组分在液相的分压之差。
表示方法有：分压差浓度差，还有气相和液相比摩尔分率差，气相和液相摩尔分率差，6.物理吸收与化学吸收的主要区别在哪里？气相侧的传递过程与物理吸收完全相同，液相侧-溶质在液相中以部分物理溶解态和部分化学态存在；化学态的存在增大溶解度，增加容量，降低了气相的平衡分压，增加气相传质推动力。
华东理工大学化工原理自测题
华东理工大学化工原理自测题(根据其精品课程网站下载,网站无第三章、第七章内容)第一章流体流动1 ．量纲分析法的目的在于 ______ 。
A 得到各变量间的确切定量关系；B 得到各无量纲数群的确切定量关系；C 用无量纲数群代替变量，使实验与关联工作简化；D 用无量纲数群代替变量，使实验结果更可靠。
2 ．某物体的质量为 1000kg ，则其重量为 ____________ 。
A)1000N B)9810N C)9810kgf D)1000/9.81kgfB3 ．4 ℃ 水在 SI 制中密度为 ________ 。
A)1000kgf/m 3 B) 1000kg /m 3 C)102kgf · s 2 /m 4 D)9810N/m 34 ．用标准孔板流量计测量管中的流量，采用如图所示三种装置，两测压孔距离 h 相等，其读数分别为 R 1 ， R 2 ， R 3 。
则＿＿＿。
（ d 1 ＝ d 2 ＝ d 3 ，流速相等）A)R 2 ＜ R 1 ＜ R 3 B)R 1 ＜ R 2 ＝ R 3 C )R 1 ＜ R 2 ＜ R 3D)R 1 ＝ R 2 ＝ R 3 E)R 1 ＞ R 2 ＝ R 35 ．一敞口容器 , 底部有一进水管 ( 如图示 ) 。
容器内水面保持恒定 , 管内水流动的速度头为 0.5m 水柱 ( 流速 u= 3.132m /s) 。
水由水管进入容器 , 则 2 点的表压 p 2 =( ) 水柱。
A) 2.0m ; B) 1.5m ; C) 1.0m ; D) 0.75m6 ．层流与湍流的本质区别是： ________ 。
A) 湍流流速 > 层流流速； B) 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C) 层流的雷诺数 < 湍流的雷诺数； D) 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
7 ．转子流量计的主要特点是 ________ 。
A) 恒截面、恒压差； B) 变截面、变压差；C) 恒流速、恒压差； D) 变流速、恒压差。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(气液传质设备 课后习题详解)
10.2 课后习题详解（一）习题板式塔10-1 某筛板塔在常压下以苯-甲苯为试验物系，在全回流下操作以测定板效率。
今测得由第9、第10两块板（自上向下数）下降的液相组成分别为0.652与0.489（均为苯的摩尔分数）。
试求第10块板的默弗里湿板效率。
解：已知：常压苯-甲苯系统，，求：第十块板的默弗里板效率E MV全回流下，y n＋1＝x n∴y11＝x10＝0.489 y10＝x9＝0.653苯-甲苯系统α＝2.4810-2 甲醇-水精馏塔在设计时规定原料组成X F＝0.40，塔顶产品组成为0.90，塔釜残液组成为0.05（均为甲醇的摩尔分数），常压操作。
试用0’connell关联图估计精馏塔的总塔效率。
解：已知：常压，甲醇-水系统，x f＝0.4，x D＝0.9，x w＝0.05，求：用O´connell关联图估计E T由教材附录相平衡数据查得再查t＝80℃时，汽液共存查O，connell关联图得10-3 一板式吸收塔用NaOH水溶液吸收氯气。
氯气的摩尔分数为2％，要求出塔摩尔分数低于0.002％。
各块塔板的默弗里板效率均为50％，不计液沫夹带，求此塔应有多少块实际板。
NaOH溶液与氯气发生不可逆化学反应，可设相平衡常数m＝0。
解：已知：求：∵m＝0每板逐推得实际板数为10。
10-4 某厂常压操作下的甲苯-邻二甲苯精馏塔拟采用筛板塔。
经工艺计算知某塔板的气相流量为2900m3/h，液相流量为9.2m3/h。
试用弗尔的泛点关联图以估计塔径。
有关物性数据：气相密度为3.85kg/m3，液相密度为770kg/m3．液体的表面张力为17.5mN/m。
根据经验选取板间距为450mm、泛点百分率为80％，单流型塔板，溢流堰长度为75％塔径。
解：已知：P＝101.3kPa，甲苯-邻二甲苯系统，，求：用弗尔泛点关联图估计塔径查弗尔泛点关联图，得由教材图10-40查得圆整取D＝1.2m此时泛点半分率填料塔10-5 某填料精馏塔用以分离氯仿-1，1-二氯乙烷，在全回流下测得回流液组成x D＝8.05×10-3，残液组成x w＝8.65×10-4（均为1，1-二氯乙烷的摩尔分数）。
《化工原理》课程教学大纲
课程名称：化工原理
课程类型:专业基础课
总 学 时：108讲课学时：108
学 分：6
适用对象:化学工程与工艺专业、制药工程专业
先修课程：高等教学、物理学、物理化学
一、课程性质、目的和任务
化工原理课程是化学工程、化工工艺、生物化工、环境工程等类专业的一门主干课，为学生在具备了必要的高等教学、物理学、物理化学、计算机技术（包括算法语言及其应用）等基础知识后必修的技术基础课。
10.气液传质设备
板式塔和填实塔的典型结构、分类和特点；流体力学性能与传质性能。
了解板式塔和填料塔的典型结构、分类和特点； 熟练掌握板式塔流体力学性能计算及操作极限校验方法，塔板操作负荷性能图的绘制；熟练掌握板式塔流体力学性能定性分析及计算。
11萃取
液液萃取概述；三角形相图及其在单级萃取中的应用；单级萃取计算；最少溶剂的计算；萃取剂的选择；单级萃取、多级错流和多级逆流萃取的流程和计算；萃取设备简介。
四、课程的重点和难点
绪论
重点是单元操作的物料衡算和热量衡算及工程观点的建立。
第一章流体流动
重点：流体静力学基本方程及其应用；；牛顿粘性定律；流体流动连续性方程和机械能衡算方程；管路计算。
难点：管内流动的阻力损失的计算；管路计算。
第二章流体输送机械
重点：离心泵操作原理；离心泵的工作点和流量调节；离心泵安装高度的确定；离心泵的选用。
第十章气液传质设备
重点：流体力学性能与传质性能；塔板操作负荷性能图的绘制。
难点：板式塔流体力学性能定性分析及计算。
第十一章萃取
重点：三角形相图及其在单级萃取中的应用；单级萃取计算。
难点：三角形相图及应用。
第十二章干燥
复习资料化工原理下试卷答案2
第七章质量传递基础掌握一些基本概念：1、什么叫分子扩散？什么叫对流扩散？答：由于分子的无规则热运动而造成的物质传递现象称为分子扩散，简称为扩散。
对流扩散即湍流主体与相界面之间的分子扩散与涡流扩散两种传质作用的总称。
2、什么是菲克扩散定律？写出表达式3、简述双膜理论的基本论点？答：其基本论点如下：1)相互接触的气，液流体间存在着定态的相界面，界面两侧分别存在气膜和液膜，吸收质以分子扩散方式通过此两膜层。
2)在相界面处，气液两相处于平衡。
（3)膜内流体呈滞流流动，膜外流体呈湍流流动，全部组成变化集中在两个有效膜层内。
4、双膜理论是将整个相际传质过程简化为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
经由气、液两膜层的分子扩散过程5、掌握相组成的表示方法：试题某吸收塔的操作压强为110 KPa，温度为25 ℃，处理焦炉气1800 m3/h。
焦炉气中含苯156 kg/h，其他为惰性组分。
求焦炉气中苯的摩尔分数和物质的量之比（即摩尔比）。
第八章气体吸收一、填空题1、吸收因数S可表示为Mv/L，它是＿平衡线斜率m＿与＿操作线斜率L/V＿的比值。
2、用水吸收氨-空气混合气体中的氨，它是属于＿气膜＿控制的吸收过程，对于该过程来说，要提高吸收速率，则应该设法减小＿气膜阻力＿。
3、在吸收过程中，由于吸收质不断进入液相，所以混合气体量由塔底至塔顶逐渐减少。
在计算塔径时一般应以＿塔底＿的气量为依据。
4、吸收操作的依据是＿各组分在同一种溶剂中溶解度的差异＿，以达到分离气体混合物的目的。
混合气体中，能够溶解于溶剂中的组分称为＿吸收质＿或＿溶质＿。
5、若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为＿难溶＿气体。
在吸收操作中＿增加＿压力和＿降低＿温度可提高气体的溶解度，有利于吸收。
6、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为__ __N A =k y(y-y i)__，以传质总系数表达的速率方程为__N A =K y(y-y*)___。
各章问答题
化工原理各章问答题第1章流体流动1. 什么是流体稳定流动，什么是流体流动的连续性方程，它是如何得到的，能够解决什么问题？2. 什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？3. 在相同管径的两条园形管道中，同时分别流动着油和清水（μ油＞μ水），若雷诺数相同，且密度相近，试判断油速大还是水速大？为什么？4. 何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们？5. 输送相同体积的水和油，哪一种能耗较大，为什么？6. 何为等压面，构成等压面的条件是什么？7. 流体流动阻力有几种表现形式，产生阻力的主要原因是什么？应分别如何计算？8. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。
若管长及液体的物性不变，而管径减至原来的一半，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？9. 何为绝对压力、表压力、真空度，它们的关系为何？10.何为流体静力学基本方程，其适用的条件是什么，由流体静力学基本方程可以得到什么结论？11.何为机械能衡算方程，应用时应注意什么？12.何为牛顿粘性定律，何为粘度，其意义为何，温度对粘度如何影响？13.试根据莫狄磨擦系数图的4个区域，讨论各个区域影响磨擦系数的因素14.根据流体力学原理(柏努利方程)制作的几种流量计有哪几种？第2章流体输送机械1. 离心泵起动时，为什么要把出口阀关闭？2. 离心泵为什么会出现气蚀现象？3. 何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它们对泵的操作有何危害？应如何防止？4. 原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.2的水溶液（而其粘度与水相近）。
若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口处压力表的读数和轴功率有何变化？5. 何为离心泵的性能曲线，它们是在什么条件下绘制得到的？6. 现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵装在不同的管路上进行测试时，所得性能曲线是否一样？为什么？7. 当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？8. 按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。
化工原理答案第三版思考题陈敏恒
4.什么是传质简要说明传质有哪些方式传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。
3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。
5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。
8、操作中精馏塔，保持F,q,xF,D不变，（1）若采用回流比R小于最小回流比Rmin，则x D减小，xW增大（2）若R增大，则xD增大, xW减小 ,L/V增大。
9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态F,xF,q不变，则L/V变小，xD变小，xW变小。
10、精馏塔设计时采用的参数F,q,xF,D,xD,R均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。
11、某精馏塔的设计任务：原料为F,xF，要求塔顶为xD，塔底为xW，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量V’不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数N T 增加，精馏段上升蒸汽量V 减少，精馏段下降液体量L 减少，提馏段下降液体量L’不变。
（增加、不变、减少）12、操作中的精馏塔，保持F,q，xD,xW,V’,不变，增大xF,，则：D变大,R变小,L/V变小（变大、变小、不变、不确定）1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，再用分液将它们分离开来。
分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。
萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离,蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。
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化工原理-第10章-气液传质设备知识要点用于蒸馏和吸收塔的塔器分别称为蒸馏塔和吸收(解吸)塔。
通称气液传质设备。
本章应重点掌握板式塔和填料塔的基本结构、流体力学与传质特性（包括板式塔的负荷性能图)。
1. 概述高径比很大的设备叫塔器。
蒸馏与吸收作为分离过程，基于不同的物理化学原理，但其均属于气液两相间的传质过程，有共同的特点可在同样的设备中进行操作。
(1) 塔设备设计的基本原则① 使气液两相充分接触，以提供尽可能大的传质面积和传质系数，接触后两相又能及时完善分离。
② 在塔气液两相最大限度地接近逆流，以提供最大的传质推动力。
(2) 气液传质设备的分类① 按结构分为板式塔和填料塔② 按气液接触情况分为逐级式与微分式通常板式塔为逐级接触式塔器，填料塔为微分接触式塔器。
2. 板式塔(1) 板式塔的设计意图：总体上使两相呈逆流流动，每一块塔板上呈均匀的错流接触。
(2) 筛孔塔板的构造① 筛孔——塔板上的气体通道，筛孔直径通常为3~8mm 。
② 溢流堰——为保证塔板上有液体。
③ 降液管——液体自上层塔板流至下层塔板的通道。
(3) 筛板上的气液接触状态筛板上的气液接触状态有鼓泡接触、泡沫接触、喷射接触，比较见表10-1。
表10-1 气液接触状态比较项 目 鼓泡接触状态 泡沫接触状态 喷射接触状态 孔速很低 较高 高两相接触面 气泡表面 液膜 液滴外表面 两相接触量 少 多 多 传质阻力 较大 小 小 传质效率 低 高 高 连续相 液体 液体 气体 分散相 气体 气体液体适用物系重轻σσ<(正系统)重轻σσ>(负系统)工业上经常采用的两种接触状态是泡沫接触与喷射接触。
由泡沫状态转为喷射状态的临界点称为转相点。
(4) 气体通过塔板的压降 包括塔板本身的干板阻力(即板上各部件所造成的局部阻力)、气体克服板上充气液层的静压力所产生的压力降、气体克服液体表面力所产生的压力降(一般较小，可忽略不计)。
(5) 筛板塔气液两相的非理想流动① 空间上的反向流动(与主体流动方向相反的液体或气体的流动)：液沫夹带与气泡夹带。
② 空间上的不均匀流动：气体沿塔板的不均匀流动与液体沿塔板的不均匀流动。
(6) 板式塔的不正常操作现象：液泛(夹带液泛与溢流液泛)、严重漏液、严重液沫夹带和气泡夹带。
(7) 塔板的负荷性能图塔板的负荷性能图用来检验塔的工艺设计是否合理，考核该塔正常操作的气液流量围，了解塔的操作弹性，判断塔有无增产能力，减负荷能否正常操作等。
V (m 3/s )L (m 3/s)图10-2 塔板的负荷性能图图10-2所示的负荷性能图由以下几条线组成。
① 液相负荷下限线 该线为一垂直线，对于平顶直堰，其位置可根据h ow =6mm 确定。
若操作的液相负荷低于此下限时，表明液体流量过低，板上液体流动不能均匀分布，气液接触不良，易产生干吹、偏流等现象，导致塔板效率急剧下降。
② 液相负荷上限线液量超过此上限，液体在降液管停留时间过短，进入降液管的气泡来不及与液相分离而被带入下层塔板，造成气相返混，使塔板效率下降，以致出现溢流液泛。
此线可根据液体在降液管的实际平均停留时间不小于3~5s 来确定。
漏液线(气相负荷下限线)③ 漏液线由不同流量下的漏液点组成，其位置漏液点气速确定。
实际气相负荷应高于此线，否则将发生严重的漏液现象。
④ 过量液沫夹带线(气相负荷上限线)该线通常以e V =0.1kg 液/kg 气为依据确定。
若气液负荷点位于此线上方，表明液沫夹带现象严重，已不宜采用。
⑤ 溢流液泛线若操作的气液负荷超过此线时，塔将发生液泛现象，使塔不能正常操作。
对负荷性能图须了解以下概念。
① 适宜操作区：由五条线所包围的区域② 操作点：操作时气相负荷V 与液相负荷L 在负荷性能图上的坐标点。
③ 操作线：通过原点，斜率为V /L 的直线。
④ 塔的上下操作极限：操作线与负荷性能图上两条边界线的交点。
⑤ 操作弹性：两极限的气相流量之比，即V max /V min 。
设计时应使操作点位于操作区的中央。
若操作点紧靠某一条边界线，则负荷稍有波动时，塔的正常操作即被破坏，此时应调整塔的结构参数或改变气液负荷，使操作点居中。
对图10-2所示的3个操作点，以B 为最佳。
(8) 全塔效率E T =N T /N (10-8) 式中：N T ——完成一定分离任务所需的理论板数；N ——完成一定分离任务所需的实际板数。
精馏塔的全塔效率可用O'Conell 关联式估算，即245.0)(49.0-=L T E αμ(10-9)式中：α——塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度；L μ——塔顶与塔底平均温度下的液相粘度，mPa ∙s 。
(9) 塔板类型有泡罩塔板、浮阀塔板、筛孔塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直筛板、多降液管塔板等。
(10) 塔板的性能评价塔板的性能评价指标有以下几方面：① 生产能力大即单位塔截布气体和液体的通量大 ② 塔板效率高即完成一定分离任务所需的板数少③ 压降低即气体通过的压降低，能耗低。
对于精馏系统则可降低釜温，这对于热敏性物系的分离尤其重要。
④ 操作弹性大 当操作的气液负荷波动时仍能维持板效率的稳定 ⑤ 结构简单，制造维修方便，造价低廉 3. 填料塔(1) 填料塔的特点：① 生产能力大；② 分离效率高；③ 压力降小，一般情况下，板式塔的每个理论级压降约在0.4~1.1MPa ，填料塔约为0.01~0.27 kPa ；④ 持液量小；⑤ 操作弹性大，填料塔的操作弹性决定于塔件的设计，特别是液体分布器的设计，板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、液沫夹带及降液管能力的限制。
(2) 填料的类型① 散装填料 如拉西环填料、鲍尔环填料、球形填料、阶梯环填料、弧鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料等。
② 规整填料 如格栅填料、波纹填料、脉冲填料。
(3) 填料的性能评价指标：① 压降 ② 通量 ③ 效率 (4) 填料的几何特性① 比表面积 单位体积填料层的填料比表面积，m 2/m 3； ② 空隙率 空隙率越大，气体通过的能力大且压降低。
③ 填料因子a. 干填料因子3/εα：填料未被液体润湿时的3/εα，反映填料的几何特性。
b. 湿填料因子φ：填料被液体润湿时，填料表面覆盖了一层液膜，α和ε均发生相应的变化，它反映填料的流体力学性能。
(4) 填料塔的流体力学特性① /p Z ∆~u 关系曲线=0l g p∆图10-3 填料塔压降与空塔速度的关系当无液体喷淋，即0L =时，干填料的/p Z ∆~u 为直线，其斜率为1.8~2.0。
当有一定喷淋量时，/p Z ∆~u 的关系变成折线，两个转折点将折线分为3个区。
a. 恒持液量区：下转折点A 以下的线段。
该区的直线段与L =0线平行。
在该区域，气速小，气体流动对液膜的曳力很小，液体流动不受气流的影响，填料表面上覆盖的液膜厚度基本不变，因而填料层的持液量不变。
当气速超过A 点时，气体对液膜的曳力较大，对液膜流动产生阻滞作用，使液膜增厚，填料层的持液量随气速的增加而增大，此现象称为拦液。
开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气速，曲线上的转折点A ，称为载点。
b. 载液区：两转折点间的线段。
若气速继续增大，到达图中B 点时，由于液体不能顺利向下流动，使填料层的持液量不断增大，填料层几乎充满液体。
气速增加很小便会引起压降的剧增，此现象称为液泛，开始发生液泛现象时的气速称为泛点气速，以u F 表示，曲线上的点B ，称为泛点。
c. 液泛区：上转折点B 以上的线段。
该线段的斜率可达10以上。
泛点以后，持液量的急骤增加使液相从分散相变为连续相，而气相则由连续相变为分散相在液体中鼓泡。
因此，泛点又称转相点。
② /p Z ∆~u F 的经验关联对于各种乱堆填料，目前工程设计计算中广泛使用Eckert 通用关联图计算填料塔的泛点气速u F 与适宜气速u 下的压强降/p Z ∆。
通常(0.5~0.8)F u u =。
③ 填料塔液体的喷淋量为保证填料层的充分润湿，必须保证液体喷淋密度大于某一极限值，该极限值称为最小喷淋密度。
U min 通常用下式计算U min =(L w )min α (10-11)式中：(L w )min — 最小润湿速率，m 3/(m·h)；α — 填料的比表面积，m 2/m 3。
最小润湿速率指在塔截面上单位长度的填料周边的最小液体体积流量。
通常，d p ≤75mm 的散装填料，(L w )min =0.08 m 3/(m·h)；d p ＞75mm 的散装填料，(L w )min =0.12 m 3/(m·h)。
(5) 填料塔的件① 填料支承装置 注意该装置必须有足够的强度与钢度，能承受填料的质量，填料层的持液量以及操作中附加的压力等；具有大于填料层空隙率的开孔率，防止在此首先发生液泛进而导致整个填料层的液泛；结构合理。
② 填料压紧装置 ③ 液体分布装置④ 液体收集及再分布装置 ⑤ 除沫器(6) 填料塔的工艺设计计算 ① 填料层的有效高度 a. H =HTU×NTU b. H =N T (HETP) ② 塔径DuV D sπ4=(10-12)式中：u —操作气速。
③ 核算工艺设计完成后要核算如下项目： a. 填料层的总压降b. 喷淋密度是否大于最小喷淋密度c. 塔径与填料尺寸之比应在8以下，以保证填料的润湿均匀。
d. 填料层有效高度H 与塔径D 之比大于某规定值要将填料分段，并增设液体再分布装置。
基础知识测试题一、选择题1．以下参数中，属于板式塔结构参数的是( )；属于操作参数的是( )。
(A) 板间距 (B) 孔数(C) 孔速 (D) 板上清液层高度2．以下3类塔板中，操作弹性最大的是( )，单板压降最小的是( )。
(A) 筛孔塔板 (B) 泡罩塔板 (C) 浮阀塔板3．设计筛板塔时，若改变某一结构参数，会引起负荷性能图的变化。
下面叙述中正确的一组是( )。
(A) 板间距降低，使雾沫夹带线上移 (B) 板间距降低，使液泛线下移(C) 塔径增大，使液泛线下移 (D) 降液管面积增加，使雾沫夹带线下移 4．O'Connel 关联式中粘度与相对挥发度的计算以( )温度为准。
D (A) 塔顶温度 (B) 塔釜温度(C) 原料温度 (D) 塔顶与塔底的算术平均温度5．塔板上设置入口安定区的目的是( )，设置出口安定区的目的是( )。
AC (A) 防止气体进入降液管 (B) 避免严重的液沫夹带 (C) 防止越堰液体的气体夹带量过大 (D) 避免板上液流不均匀 6．以下属于散装填料的有( )，属于规整填料的有( )。
(A) 格栅填料 (B) 鲍尔环填料 (C) 矩鞍填料 (D) 波纹填料 (E) 弧鞍填料 (F) 阶梯环填料 7．填料的静持液量与( )有关，动持液量与( )有关。