规整填料精馏塔

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精馏塔之填料塔

精馏塔之填料塔
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二. 填料的类型及性能评价
• 流道收缩、扩大的交替重复,实现了“脉冲”传质过程。 • 特点是处理量大,压降小。适用于真空精馏,大塔径场合。
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二. 填料的类型及性能评价
• 2. 填料的几何特性 • (1)比表面积α:单位体积填料层具有的填料表面积,m2/m3。填料的比表面积愈大,所提供的气液传质
• 填料因子值小表示流动阻力小,液泛速度可以提高。
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二. 填料的类型及性能评价
• (4)堆积密度ρp:单位体积填料的质量,以表示,kg/m3。在机械强度允许的条件下,填料壁要尽量薄 以减小堆积密度,这样既增大了空隙率又降低成本。
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二. 填料的类型及性能评价
• (5)个数n:单位体积填料层具有的填料个数。根据计算出的 塔径与填料层高度,再根据所选填料的n值,即可确定塔内需要 的填料数量。一般要求塔径与填料尺寸之比D/d<8(此比值在 8~15之间为宜),以便气、液分布均匀。若D/d>8 ,在近塔 壁处填料层空隙率比填料层中心部位的空隙率明显偏高,会影 响气液的均匀分布。若D/d值过大,即填料尺寸偏小,气流阻 力增大。
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பைடு நூலகம்
二. 填料的类型及性能评价
• (2)空隙率ε:单位体积填料层具有的空隙体积,m3/m3。 值大则气体通过填料层的阻力小,故ε值以高 为宜。重要指标。
• 对于乱堆填料,当塔径与填料尺寸之比大于8时,因每个填料在塔内的方位是随机的,填料层的均匀性较好, 这时填料层可视为各向同性,填料层的空隙率就是填料层内任一横截面的空隙截面分率。
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三. 填料塔的流体力学性能
• ②载液区 • 气速增大,气体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

填料精馏塔设计

填料精馏塔设计

H = H D + N × HETP + H F + H B + H Q
(4)
式中
H HD
N HETP
HF HB
HQ
塔高,m; 塔顶空间高度,m; 理论塔板数; 等板高度,m; 塔内件及人孔、手孔、进料位置等空间的总高度; 塔釜空间高度,m;保证釜液 10~15min 的储量; 裙座高度,m。
等板高度与许多因素有关,不仅取决于填料的类型和尺寸,而且受系统物性、操作条件及设备尺寸 的影响。目前尚无准确可靠的方法计算填料的等板高度,一般采用实验的方法测定,或从工业应用的实 际经验中选取 HETP 值,或从填料手册中查得。 根据以上方法求出 HETP 值后,还应给出一定的安全 系数,通常在以上求的 HETP 值基础上增加 10%~30%的安全系数。
1.2 理论塔板数的计算
1.2.1 相平衡关系的表示
1
对理想溶液,其相平衡关系为: y = αx ; 1 + (α − 1)x
对非理想溶液,其相平衡关系可以从实验数据中利用三次样条插值得到或通过回归实验数据得到相 平衡关系表达式,其形式主要有:
y = a⎜⎛ x ⎟⎞b (余国琮式), 1 − y = a + b 1 − x (阮奇式)
1− y ⎝1− x⎠
y
x
式中 1.2.2
x、y a、b N 的计算
分别为液相和汽相的摩尔组成; 相平衡关系回归系数。
y1 = xD (全凝器) ⎯⎯平衡⎯⎯线 → x1 ⎯⎯操作⎯⎯线 → y2 ⎯⎯平衡⎯⎯线 → …… ⎯⎯平衡⎯⎯线 → xn < xw
注意点: (1) x < xd 时,更换操作线方程,注意区别直接与间接蒸汽加热时的提馏段操作线方程的不同; (2)若相平衡关系是分段表示的,则必须判断汽相组成所在的区间来选择相平衡关系式。 1.3 塔高计算

填料精馏塔.doc

填料精馏塔.doc

摘要填料塔为连续接触式的气液传质设备,与板式塔相比,不仅结构简单,而且具有生产能力大,分离填料材质的选择,可处理腐蚀性的材料,尤其对于压强降较低的真空精馏操作,填料塔更显示出优越性。

本文以甲醇-水的混合液为研究对象,因甲醇-水系统在常压下相对挥发度相差较大,较易分离,所以此设计采用常压精馏。

根据物料性质、操作条件等因素选择填料塔,此设计采用高位槽泡点进料、塔底再沸器和塔顶全凝器的重力回流的方式,将甲醇—水进行分离的填料精馏塔。

通过甲醇—水的相关数据,对全塔进行了物料衡算和热料衡算,得出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系,以及再沸器和冷凝器的类型和尺寸,进而得到精馏塔的理论板数。

分析了进料、塔顶、塔底、提馏段、精馏段的流量及其物性参数。

对精馏段和提留段的塔径及填料层高度进行了计算,以确定塔的结构尺寸。

对冷凝器、加热器、塔内管径、液体分布器、填料支撑板、塔釜及除沫器进行了选型计算,从而得到分离甲醇—水混合物液的填料精馏塔。

关键词:填料塔;理论板数;结构尺寸;流量;回流比AbstractThe packed tower is continuous contact gas-liquid mass transfer equipment. Compared with tray column, the packed tower not only has a simple structure, but also has higher capacity to product. The packed tower can choose the separation of packing materials and handle corrosive materials. Especially for operation of low pressure drop vacuum distillation , the packed column shows superiority. This article make methanol-water mixture as the object of study .Because methanol-water system has a wide relative volatility at atmospheric, so this design adopt atmospheric distillation. According to the material properities, operating conditons and other factors,we select packed tower. This design adpot high groove bubble point to charge-in, the way of tower bottom reboiller and the gravity reflux of supertower condenser and this design is the pached distillation of separae methanol from water. By mthanol-water related data, this paper make material and heat material balance calculation, conclude the relationship between the flow, composition of distillation products and the flow, composition of charge-in, as well as reboiler and condensers’type and size, and then get the count of theoretical plate. This thesis analysis the flow and physical paraameters of charge-in, supertower, tower bottom, stripping section, rectifying section. This paper calculate the diameter of stripping section and rectifying section and the height of packing layer, then determine the structural size of tower. This thesis makes section and calculation on condenser, heater, inside diameter of tower, liquid distributor, packing support panel, recifier,then get packed distillation column of separating methanol and water.Key words:packed tower;number of theoretical plate;structure size;reflux ratio引言精馏塔分为筛板塔和填料塔两大类,填料塔又分为散堆填料和规整填料两种。

精馏系统塔类填料装填方案

精馏系统塔类填料装填方案

精馏塔填料装填方案:1. 风险评价与消减措施1.1参与装填人员必须按安全规定穿戴好劳保用品,严格按装填方案的各项规定和要求执行。

1.2装填现场应设警界区,无关人员严禁进入区域内,以免伤人。

1.3进入现场的工作人员,必须戴好安全帽。

高空作业(2m以上),必须办理高空作业票,配戴安全带。

1.4参加装填人员必须注意相互沟通、联系,保证装填过程安全。

1.5参加装填人员必须严格按照筹建处的有关管理、安全管理规定进行。

1.6配备现场临时急救箱,配备必要的受伤临时处理、救护药品、物品。

1.7参与装填人员均参加安全教育知识与技能培训,并考核合格。

1.8装填现场附近设置了现场医疗点,并有专车准备救护。

1.9要有专人监护,严禁在附近有人员走动、逗留。

2. 填料装填应具备的条件1.各塔所有附件安装结束,工艺吹扫合格,内部清理干净。

2.所用填料质量数量达到要求并送至现场。

3.现场搭好临时平台。

3. 填料装填前的准备1.打开填料孔,作入塔安全分析,办进塔入罐许可证。

2.拆除液体分布器及填料压板。

3.将现场清扫干净。

4.接好现场照明及塔内照明灯;并准备好装填所需工器具及材料。

5.将卷扬机、吊框、拉绳等接好。

4. 填料装填应注意的事项1.必须有专人负责检验所装填料的数量和质量,防止编织袋及内膜等杂物装入塔内。

2.装填前必须进行计算并在设备内标好装填高度线。

3.塔内装填人员衣袋内禁装杂物,以防掉入塔内,装填时如有杂物掉入塔内,应立即取出。

4.入塔作业前要办理《设备内安全作业证》,在精馏塔上部作业时应系好安全带。

5.塔内的易损内件应严禁脚踏,注意防止填料从高处落下伤人,装填要逐层进行,严禁交叉作业。

6.吊车或工具操作需专人负责。

使用电器注意安全,防止触电。

7应设立特殊作业区域,闲杂人等不得入内。

5. 填料的装填步骤:1精馏塔及其相关工艺管线吹扫洗涤完毕。

装填方案已批准。

拆掉精馏塔人孔螺栓,打开人孔,进入精馏塔内,拆下填料层上部压栅。

填料精馏塔的工作原理

填料精馏塔的工作原理

填料精馏塔的工作原理
填料精馏塔是一种常用的分离技术设备,其主要应用于石油化工、化学工程和精细化工等行业中的物质分离、纯化和提纯。

其工作原理是利用不同物质在填料层中的挥发性差异,通过加热蒸发、冷却凝结等工艺步骤,使物质在填料层中不断分离并收集,从而达到提纯和纯化的目的。

填料精馏塔的主要组成部分包括底部的加热器、顶部的冷凝器、填料层以及分馏塔壳体等。

在工作时,物质首先进入填料层,填料层的种类和形态会影响到物质的分离效果。

填料层可以分为板式填料和填充式填料两种,其中填充式填料在工程应用中更为常见。

在填料层中,物质会发生汽液平衡,具有较高挥发性的组分会在较低温度下蒸发,从而上升到冷凝器中冷却凝结成液体。

较低挥发性的组分则会保持在填料层中,直到下降到加热器部分,再次升温后挥发蒸发,上升到冷凝器中冷却凝结成液体。

填料精馏塔的分离效果与物质的挥发性、填料层的种类和形态、塔内温度和压力等因素密切相关。

因此,在实际应用中,需要根据物质的性质和要求,选择合适的填料层和操作参数,以达到最佳的分离效果。

除了基本的填料精馏塔外,还有一些改进型的填料精馏塔,如气体分离填料塔、精细填料塔等。

这些塔的设计和工作原理都有所不同,
但基本的分离原理和流程是相同的。

填料精馏塔是一种常用的分离技术设备,其工作原理是利用物质挥发性差异,在填料层中不断分离并收集,从而达到提纯和纯化的目的。

在实际应用中,需要根据物质的性质和要求,选择合适的填料层和操作参数,以达到最佳的分离效果。

化工工艺设计第6章填料精馏塔的工艺设计

化工工艺设计第6章填料精馏塔的工艺设计

T F 0.002533 V MP
(6-1)
F因子与Cs因子间的关系:
F Cs ρ L ρG
由于液泛点的定义尚不明确,难以确定,故 规整填料常以每米填料压降1000Pa作为极限 负荷。它比液泛点约低5%~10%,设计负荷通 常取极限负荷的75%~80%。
Cs (0.75 ~ 0.80)C max
0.5

3600 0.068 2.7 804 207
14810
0.5
1.30m 2
塔内径:
DT 4

AT 1.29m
取 DT =1.3m
由式(8-7)计算DT=1.3m时,各点的F因子, • 塔顶:
F 4V 3600 D
2 T
G

3600 1.3
4 12600
• 精馏段的平均液体量:
L

9000 9950 115 .18kmol/h 9475 kg/h 2
• 折合成精馏段平均液体负荷为:
l精 L 9475 8.88 m 3 /(m 2 h) AT L 2 1.3 804 4
对精馏段用线性插入法求出填料阻力为: (⊿P/z)精 = 0.11kPa/m • 同样对于提馏段F=1.83,可求得液体负荷和压降 如下: 100kPa时, l =13.38 m3/m2•h, ⊿P/z=0.16 kPa/m; 10kPa时,l =4.39m3/m2•h, ⊿P/z=0.10 kPa/m;
5. 用泛点气速计算塔径 Bain-Haugen(贝恩-霍根)公式:
14 2 u Gf a G 0.2 L G L A 1.75 lg 3 g L G L

精馏塔设计指导书

精馏塔设计指导书

简单填料精馏塔设计设计条件与任务:已知F 、xF 、xD 、xw 或F 、xF 、xD 和η,塔顶设全凝器,泡点回流,塔底间接蒸汽加热。

1 全塔物料衡算求产品流量与组成F D W =+ (1)F D W Fx Dx Wx =+ (2)① 若规定F 、x F 、x D 、x w 则直接联立求解方程(1)与(2) ② 若规定F 、x F 、x D 和η DFDx Fx η=(3) 先由式(3)求出x D ,再联立求解方程(1)与(2)。

2 计算最小回流比设夹紧点在精馏段,其坐标为(xe,ye)则 min D ee ex y R y x -=-设夹紧点在提馏段,其坐标为(xe,ye)min min (1)(1)e W e Wy x R D qF LV R D q F x x -+==+--- 基础数据:气液相平衡数据3 确定操作回流比 min (1.1~2.0)R R =4 计算精馏段、提馏段理论板数① 理想溶液 图解法或求出相对挥发度用逐板计算法求取。

② 非理想溶液 相平衡数据为离散数据,用图解法或数值积分法求取 精馏段 11 RDfN x R x n ndxN dN x x +==-⎰⎰因 111D n n x Ry x R R +=+++所以 ()/Dfx R x n n D n dxN y x x y R=---⎰(4)提馏段 11 SfWN x S x n ndxN dN x x +==-⎰⎰因 11W n n x R y x R R +'+=-''蒸汽回流比(1)(1)(1)(1)V R D q F D F R R q W W W W+--'===+-- 所以 ()/(1)fwx S x n n n w dxN y x y x R ='---+⎰(5)式(4)、(5)中塔板由下往上计数。

5 冷凝器和再沸器热负荷冷凝器的热负荷 ()C DV DL Q V I I =-再沸器的热负荷B C D W F Q Q DI WI FI =++-待求量:进料温度t F 、塔顶上升蒸汽温度t DV (与x D 对应的露点温度)、回流温度t DL (与x D 对应的泡点温度)、再沸器温度tw (与x W 对应的泡点温度)。

最新2019-高效规整填料塔的设计及精馏节能技术-PPT课件

最新2019-高效规整填料塔的设计及精馏节能技术-PPT课件
内件材质主要是:金属(不锈钢、碳钢、钛 材、哈氏合金)、玻璃钢、塑料
填料和内件材质主要根据用途和耐腐蚀性选 择
六、填料塔的设计
1、塔高确定: 根据理论版数、填料型号、分布器空间以及 塔裙座高度等确定塔高。
Y型理论板数 n=(a/100)×0.8 X型理论板数 n=(a/100)×0.8×0.7
一般每层填料理论板数不超过20,每层填 料高度不超过6m,最多不超过8m 填料依据分离精度、堵塞程度、处理能力等 选型。
1、125Y(X)板波纹填料
填料型号
JKB-125Y JKB-125X
理论板数 1/m
1~1.2 0.8~0.9
比表面积 m2/m3 125 125
空隙率 % 98.5 98.5
压力降 Mpa/m 2×10-4 1.4×10-4
重度 kg/m3 85~100 85~100
液体负荷 m3/m2•hr
0.2~100 0.2~100
273
38
38× 19× 0.8 31890 154.3 94
185.8
50
50× 28× 0.8 11600 132.5 95
127.4
76
76× 38× 1.0 3540 93 97
81
容 重 kg/m 3
335 405 285 185
二、填料类型及性能参数-散装填料
4、扁环
公称直径 外形尺寸 外径 堆积个数 比表面积 空隙率
16 16× 16× 0.4 205000 344 93
416
25 25× 25× 0.6 49500 213 94
249
0.384~0.475 0.37~2.68
38 38× 38× 0.8 13200 131 94.5 153
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规整填料精馏塔1.概述填料塔是石油、化工、轻工、制药以及原子能工业中广泛应用的化工分离设备,约有100多年的发展史。

近年来,随着分离技术的发展,填料结构不断改进,出现了不少具有高通量、高效率、低压降的新型填料,诸如SULZER公司的MELLEPAK填料、GLITSCH公司的GEMPAK填料、KOCH公司的FLEXPAC填料。

同时与之相适应的新型塔内件也应运而生,从而给填料塔的发展带来了新的生机。

由于采用了效率高、放大效应小的填料,同时改进了液体分配器的结构,使得目前波纹填料塔最大直径已可达14m。

随着空分设备的大型化和无氢制氩技术的发展,采用微分接触的高效填料塔势在必行。

使用规整填料的空分装置与传统空分装置相比,具有以下优点:①压降低、能耗低、传质效果好;②装置操作弹性高;③容易提取高纯度氩;④装置启动积液容易;⑤适用于各种塔径,可通过使用高效填料缩小塔径和降低塔高。

常见的填料塔结构如图1和表1。

它由外壳、塔填料、液体分布器、液体收集器、支撑格栅、定位格栅、气体进口管、带防涡器的液体出口管以及裙座组成。

表1 常见填料塔组件名称序号组件名称1 规整填料2 支撑3 液体收集器4 带导液的环形槽道5 液体分布器6 定位格栅7 支撑格栅8 气体进口管9 塔底10 带防涡器的液体出口管11 裙座12 底座图1 填料塔示意图2.波纹填料的几何结构板波纹填料通常按照塔径大小做成圆柱状填料盘,每盘填料由压成波纹状的薄片相错排列组装而成。

2.1波纹片结构[1]图2为我厂生产的KBB-J-4.3Y 波纹填料元件——波纹片的结构图,其参数如下:峰高(大波纹): h = 4.30mm 波距(大波纹): B 2= 7.20mm板厚:δ= 0.15mm齿顶角(大波纹): α= 66.20倾角(大波纹): θ= 450未注圆角(大波纹): R = 0.75mm 小波纹波高: 1h = 0.43mm 小波纹波距: 1B = 1.50mm 小波纹波距: 11B = 0.50mm 小波纹波距: 12B = 1.00mm 小波纹圆角: 1R = 0.20mm孔径: o φ= 3.92mm 开孔率:b = 10.83%开孔倾角:1φ= 9.50±0.50图2 孔板波纹片结构图2.2几何特性参数计算比表面积a 指每立方米填料层所具有的填料的总几何表面积,单位为m 2/m 3,KBB-J-4.3Yh 1R 1B 1B 122BδhαSB 119.511.739.554.5Φ3.929.5°45°AABBA-A(小波纹结构尺寸)原材料上的开孔形式及尺寸原材料长度方向成形填料(小孔与小波纹未表示出)原材料长度方向原材料长度方向原材料上的小波纹形式及方向B-B(大波纹结构尺寸,其小波纹未表示)9.5填料的比表面积按下式计算。

()1212212112122B B h B h b 1B h B h 2a +++⋅-⋅⋅+⋅=堆积密度γ 指每立方米填料层的填料重量,单位为kg/m 3,当已知填料的空隙率ε和材质密度1γ时,也可用下式计算堆积密度:()11γ⋅ε-=γ空隙率ε 指每立方米填料层中所具有的空隙率,单位为m 3/m 3,用测得的堆积密度γ及查出的材质密度1γ,可用下式计算空隙率:11γγ-=ε也可用比表面积a 和波纹片厚度δ,由下式计算空隙率:2a 1δ⋅-=ε 开孔率b 取一波纹片,用卡尺量取峰高h 、波距B 2以及波纹片宽度,并读出波纹数b n ,用下式计算该波纹片上一个面的表面积:22b B h E n 2m +⋅⋅⋅=然后计算该波纹片上孔的总面积,用此孔面积除以m 即为开孔率b 。

当量直径H d 用已测得的峰高、波距值,计算波纹边线长度,然后算出内接圆的半径,两倍之,则得该波纹填料的当量半径值。

也可用上面测得的比表面积、空隙率和波纹片厚,用下式计算当量半径值:a 4d H ε⋅= δ⋅-=2a4d H干填料因子Φ 可直接由上述测定并计算得的填料比表面积a 和床层空隙率ε按下式算出,即:3a ε=Φ 3.塔径计算一般而言,填料精馏塔的直径是根据气体负荷来计算的。

按流量公式为:GsT u V 4D ⋅π⋅=或GG T u 3600G4D ⋅ρ⋅π⋅⋅=式中:V S气体流量,m 3/s 。

G气体质量流量,kg/h从上式可以看出,计算塔径的核心问题是确定空塔流速u G 值。

确定u G 值的方法可以参照散堆填料的方法: BAIN-HOUGEN 关联式BAIN 和HOUGEN 对SHERWOOD-HOLLOWAY 公式作了修正,提出了如下计算泛点速度的关联式[2]:125.0L G25.02.0L L G 32Gf G L 75.1A a g u log ⎪⎪⎭⎫⎝⎛ρρ⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡μ⋅ρρ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛ε⋅式中:u Gf 泛点气速,m/s g重力加速度,9.81m/s 2a/ε3干填料因子,1/m ρG 气相密度,kg/m 3ρL 液相密度,kg/m 3 μL 液相黏度,cP A 与填料相关的常数对750Y (或700Y ),A=0.35L液体质量流量,kg/h计算出泛点速度后,则由下式确定空塔气速u G 值:()Gf G u 80.0~70.0u ⋅=4.填料层高度4.1传质单元法[5]填料精馏塔为微分式接触精馏,在微元高度dn 的填料段上对某一组分的质平衡为:()()*x x A K y z KA dndx L dn dy V-'=-== 式中: V 通过填料上升的蒸汽量 L 通过填料下降的液体量 x 下流液体中某组分的含量 y 上升蒸汽中某组分的含量z 蒸汽中与下流液体相平衡的某组分含量x *液体中与上升蒸汽相平衡的某组分含量K,K ’ 传质系数。

它与扩散系数、上升蒸汽及下流液体的流动特性、介质的物理特性、塔径、填料特性等诸因素有关。

A 单位高度上填料的表面积对上式积分后可以得到某段(或整段)填料的高度:⎰⎰====-'=-=2121x x x x *y y y y x x dxA K L y z dy KA V H 式中: 注脚1 进料气或残液浓度注脚2 产品气或回流液浓度4.2理论塔板法对于精馏计算,基于理论板(平衡级)的概念,习惯用理论板当量高度(HETP )值表达填料的传质动力学效率,故习惯用理论板法计算填料层高度:m N HETP H ⋅=式中: Nm理论塔板数HETP 相当于一块理论板的填料高度实验证明,HETP 不仅与填料的性质有关,而且与精馏塔的高度、直径、径高比、气流速度、喷淋密度和被分离物的物理特性有关。

在许多实验资料的基础上提出了下列计算公式:L G m1G m L lgL G a u 28HETP 038.0L G 19.0G L 342.02.12.0G GG -⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛μμ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ρρ⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛μ⋅ρ=- 式中:m在y-x 坐标上平衡曲线的倾角正切平均值。

用下式计算m 足够精确:mN i 21N m m m m m m++++=m I 各段的倾角正切值SULZER 公司的SPIEGEL 提出如下的等板高度计算公式[6]:e G G GH a D S h u d HETP =GG G H G G D Sk D d k S h ≈=()⎪⎪⎭⎫⎝⎛ρμ⎥⎦⎤⎢⎣⎡μ⋅ρ⋅+=G G G8.0G G Le Ge G G D S U U 054.0D Ska u u 0.580.5a Gf G e ⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+= ()θε=sin h -1u U t GGe θ⋅⋅ε=sin h u U t LLe式中: ε填料空隙率 θ填料几何角度 H d 填料当量直径,m L u液体空塔流速,m/s h t 填料持液量,%D G气体扩散系数,m 2/s5.持液量BRAVO 提出的总持液量计算公式[6]为:31e L L L Ht t sin g u 3d F 4h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛θ⋅ε⋅ρ⋅μ⋅⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ρρ-ρ⋅⋅=L GL e g 5.0g 式中: F t 有效湿润表面的修正系数,取0.94g重力加速度,m/s26.压降6.1 填料压降规整填料的压降可按BRAVO 公式计算[7]:55.0R 3c H 2Ge G eG F C 11g d U R 7.92171.0P ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡ρ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=∆ ()θε=sin h -1u U t GGeθ⋅⋅ε=sin h u U t LLecH 2LeR g d U F =GGGe H eG U d R μρ=式中: P ∆ 填料压降,m/Pac g 重力加速度,m/s2G μ 气体黏度,mPa.s3C与填料种类相关的常数**6.2 250Y 填料压降干填料压降:()72.1GG u 802P ρ=∆湿填料压降:()LL3LL3108.372.1GG1046.4u10848P ⋅-⋅-⨯+⨯ρ⨯=∆式中:LL液体喷淋密度,m 3/m 2.h本公式的计算值与实测值相比,平均偏差为5.5%,最大偏差为10%。

6.3 500Y 与750Y 填料压降500Y 与750Y 填料压降根据F 因子按图3计算。

7.塔内件设计7.1填料支撑填料支撑的基本要求有:①符合承重要求,支撑板上的负荷包括填料重量、填料空隙中充满液体的重量及可能加到装置上冲击压力的总和。

②支撑装置的自由流动净截面面积应是塔截面面积的65%,或更大,以防止由于流体流动受阻,压力降增加而导致液泛。

③支撑装置上的填料层高度应按规定设计,以免产生机械的、振动的和热的冲击负荷,影响塔的操作。

图5 填料支撑结构规整填料常用的填料支撑如图5,其尺寸和负荷见表4。

7.2液体分配器[8]塔内液体的均布是填料塔良好操作之关键所在,它直接影响塔内气液两相的接触表面积及填料塔的操作效率。

在空分装置的精馏中,一般采用液体自流式(即重力型)。

填料上的液体分布器的选择,与塔直径的大小、填料形式及分布器的材质有关。

分布器一般分为两类:①液体自流式;②液体受压进料式。

表5是几种液体分配器的主要特征及其适用范围。

表4 104型填料支撑参数塔径IDmm 支撑环宽度mm负荷,kPa 高度Hmm碳钢不锈钢铝LF4150~300 夹子56.0 67.0 33.5 25301~450 19 37.3 44.5 22.2 25451~600 25 27.7 33.0 16.5 25601~750 32 27.7 33.0 16.5 32751~1500 38 26.3 31.6 15.8 511501~2250 50 16.2 19.1 9.0 652251~3000 63 26.3 31.6 15.8 653001~3500 63 24.4 29.2 14.6 653501~4500 76 15.8 19.1 9.0 65注:塔径大于等于2700mm的填料支撑需要增加中间支撑梁。

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