化工原理塔设备题

七 气液传质设备
板 式 塔
3.1 用一筛板精馏塔分离甲醇水溶液。料液中甲醇浓度为52%(摩尔%,以下同),
使塔顶得99.9%的甲醇产品,塔底为99.8%水。塔顶压强为101[KN/m2],全塔压降
为30[KN/m2],试按塔底状况估算塔径。取液泛分率为0.7,板间距初步定为300mm,
塔的有效截面为总截面积的90%,塔底气体负荷(可视为水蒸汽)为0.82[kg/s],
塔底的液体负荷(可视为水)为1.24[kg/s]
3.2若上题精馏塔经计算所需的理论板数为30块(包括釜), 且在塔顶与塔底平
均温度为86℃下甲醇对水的相对挥发度ａ=6.3,水的粘度为0.33厘泊,甲醇粘度
为0.26厘泊,求该塔整个塔板层的高度为多少米
3.3 用第一题给定的条件,经初步设计得到筛板塔主要尺寸如下:
塔径 D=900[mm] 板间距 Ht=300[mm]
孔径 do=4[mm] 板厚 tp=2[mm]
堰高 tw=50[mm] 堰长 Lw=630[mm]
筛孔气速 Uo=12.7[m/s] 降液管面积与塔截面积之比 Ad/A=0.1
液面落差△=0 降液管下沿离塔板距离y=40[mm]
试校验塔板是否发生液泛;校验液体在降液管中的停留时间是否满足要求。
填 料 塔
3.4 习题1与2中的筛板塔若改用填料塔代替,内装填38mm 钢鲍尔环试求塔径
及填料层 高度。塔径按塔底条件计算，取液泛分率为0.6。并比较筛板与填料
塔的压降。
3.5 有一填料塔,内充填40[mm]陶瓷拉西环,当塔内上升的气量达到8000[kg/h]
时, 便 在顶部开始液泛,为了提高产量,拟将填料改为50[mm]陶瓷矩鞍。 问此
时达到液泛的气量 为若干产量提高的百分率为多少
综 合 思 考 题
3.6 选择与填空
[1].(1) 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有 。
当喷淋量一定时,填料塔单位高度填料层的压力降与空塔气速关系上存在着两个
转折点, 其中下转折点称为_______,上转折点称为_______。
(2) 筛板塔、泡罩塔，浮阀塔相比较,操作弹性最大的是_______;
单板压力降最小的是_______;
造价最便宜的是_______。
A.筛板塔 B.浮阀塔 C.泡罩塔
[2].(1) 鲍尔环比拉西环优越之处有(说出三点来)_______。
(2) 是非题
在同样空塔气速和液体流量下,塔板开孔率增加
①其漏液量也增加
②压力降必减少。
[3]. 气液两相在填料塔内逆流接触时,_______是气液两相的主要传质表面
积。
在相同填料层高度和操作条件下,分别采用拉西环、阶梯环、鲍尔环填料进
行填料的流体力学性能试验,哪种填料的压力降最小
A. 鲍尔环 B. 拉西环 C.阶梯环
[4]. (1) 填料塔是连续接触式气液传质设备,塔内_______为分散
相,_______为连续相,为保证操作过程中两相的良好接触,故填料吸收塔顶部要
有良好的_______装置。
(2) 任写出浮阀塔三种不正常操作情
况:①_______②_______③_______。
[5]. (1) 板式塔的类型有:_______、_______和_______等(至少列举三种)。
(2) 筛板塔设计中,板间距HT设计偏大优点是_______; 缺点是_______。
[6]. 筛板上的气液接触状态有_______,_______,_______, 工业上常用的
是_______。
[7]. 评价塔板性能的标准是_______,_______,_______,_______
[8]. 负荷性能图中有_______条线,分别是_______。
[9]. 板式塔从总体上看汽液两相呈_______接触,在板上汽液两相呈
_______接触。 (逆流,并流,错流)
板式塔不正常操作现象通常有_______,_______和_______。
[10]. 填料塔设计时,空塔气速一般取_______气速的50-80％，理由是
_______。
若填料层高度较高,为了有效湿润填料,塔内应设置_______装置。一般
而言, 填料塔的压降_______板式塔压降。(>,=<)
[11]. 板式塔塔板上汽液两相接触状态可分鼓泡状态,_______状态和
_______状态 三种。
对填料塔中填料要求其比表面积要大,理由是_______。为了使通过塔的
压降小，应选_______大的填料。
[12]. 板式塔中液面落差△表示:_______。
为了减少液面落差，设计时可采取措施：_______。
设计时降液管中液体停留时间τ》_______秒。平直堰上液层高度hOW》
_______mm。
[13]. (1) 当填料塔操作气速达到泛点气速时_______充满全塔空隙并在塔
顶形成_______, 因而_______急剧升高。
(2) 在浮阀塔设计中,哪些因素考虑不周时,则塔易发生降液管液泛,请
举出其中三种情况①_______;②_______;③_______。
[14]. (1) 气体通过塔板的阻力可视作是_______的阻力与_______的阻力
之和。
(2) 如果板式塔设计不合理或操作不当,可能产生_______,_______及
_______等不正常现象，使塔无法工作。
[15]. 板式塔塔板上造成液面落差的主要原因是
①_______②_______③_______。 为减少液面落差可采用④_______⑤_______
办法。
[16]. 从塔板水力学性能的角度来看,引起塔板效率不高的原因,可以是
_______, _______和_______等现象(至少列举三条)。
塔板结构设计时,溢流堰长LW应当适当,过长则会_______,过短则会
_______。
[17]. 指出下列那些属于筛板精馏塔的设计参数:
A) hO(底隙高) B) Ws(安定区宽) C) Wc(边缘区宽) D) dO(孔径)
hL) (板上清液层高)
[18]. 在平直溢流堰hw与底隙高度ho的选择中那种正确
A) hw>ho B) ho>hw C) ho=hw
D) hw-ho不小于6mm E) ho一般不小于20-25mm
[19]. 指出下列那些属于筛板精馏塔的设计参数:
A) D(塔径) B) HT(板间距) C) (堰高) D) Lw(堰长) E) h
ow

[20]. 上升的气流通过塔板时需要克服的阻力有：

A)液体的表面张力 B)塔板本身的干板阻力 C)板上充气液层的静
压强
[21].填料塔的直径与_______及_______有关。
A)泛点气速 B)空塔气速 C)气体体积流量 D) 气体质量流量
[22] 判断下列命题是否正确:
A) HT减小 雾沫夹带线下移 B) Af下降 液相上限线左移
C) HT减小 液泛线上移 D) Af下降 液相下限线左移
E) D增大 液泛线下移
[23]. 判断下列命是否正确:
A) 上升气速过大会引起漏液
B) 上升气速过大会引起液泛
C) 上升气速过大会造成过量的液沫夹带
D) 上升气速过大会造成过量的气泡夹带
E) 上升气速过大会使板效率下降