气液传质设备_0416_20_03.ppt

筛板的设计 筛孔塔板的板面设计如图: 有效传质区：塔板上开有筛孔的区域，面积用Aa表示。 降液区：降液管面积 Af及上层降液管下的受液面积Af’。 塔板入口安定区：防止气泡进入降液管及防止降液管液体冲出导致漏液，在溢流堰附近不开孔的区域，宽度Ws ’ 。 塔板出口安定区：使气泡溢出、减少气泡夹带的溢流堰附近不开孔的区域，宽度Ws。 边缘区：塔板边缘留出宽度为Wc不开孔的区域，用作固定塔板。 传质有效面积 式中 开孔率 筛孔板的设计参数 塔板的主要结构参数包括： 塔板直径D； 板间距HT； 溢流堰的形式、长度lw 、高度hw； 降液管的形式、降液管底部与塔板间隙h0； 液体进出口安定区的宽度、边缘区宽度； 筛孔孔直径d0、孔间距t。 筛孔板的设计程序 一、板间距与塔径的确定　　 ①假定板间距HT→ ②计算两相流动参数FLV(式10-29)→③由HT 、FLV两者查图10-40得物系表面张力为20mN/m的负荷系数Cf20 →④用式10-31计算液泛气速uf → ⑤实际气速取液泛气速uf的0.8~0.85→⑥选取适合的堰长与塔径比(单流型取0.6~0.8) → ⑦由此可计算(或查图10-38)得到降液管面积与塔截面面积之比 → ⑧计算扣除单降液管的塔截面积=气体体积流量/实际气速→ ⑨由⑦、⑧可计算出塔的横截面→⑩塔径(圆整)。板间距与塔径应满足表10-1。如不符则重定板间距。 二、塔板结构的设计 （1）堰长lw根据塔径、堰径比得到。堰高hw可参考表10-3或查参考资料用相应公式计算得到。 （2）降液管尺寸 降液管面积由D查图10-38得到； 降液管底部与塔板间隙h0应小于堰高hw。但一般不小于20 ~25mm以免堵塞。 （3）安定区与边缘区尺寸 入口安定区宽度取50~100mm，出口安定区宽度取与入口安定区宽度相同，或不设出口安定区。 固定边缘区宽度取25~50mm。 （4）孔径d0与开孔率(或孔间距)选择 鼓泡型操作筛孔塔d0取3～5mm。 喷射型操作筛孔塔d0取12～25mm。 取孔间距t=(2.5~5) d0（孔径）  三、塔板的校核 （1）板压降的校核 板压降=干板压降+液层阻力 　　 hf=hd+hl hl=β(hw+how) β液层充气系数，查图10-46。hw堰高、how堰上液高，用后面的式10-34计算。 如要降低板压降，可增大开孔率或降低堰高。 （2）液沫夹带校核 以泛点率和两相流动参数FLV查图10-45得到液沫夹带分率ψ。 按下式计算干气体夹带的液体量 ev不能超过0.1kg液体/kg干气。 （3）溢流液泛的校核 泡沫液层高 Φ为相对泡沫密度 降液管内的清液高度Hd Hd=hw+how+Δ+Σhf+hf 堰高、堰上液高、液面落差、降液管阻力、板压降 ①堰上液高how 式中：E校正系数，可查图； C0-堰流系数； Lh-液体体积流量，m3/h； Lw-堰长，m。 ②液面落差Δ Δ按式计算 式中： Δ液面落差，m； b-液流平均宽度，(D+lw)/2，m； z-液流长度，m； Hf-鼓泡层高度，为板上液层的2.5倍，m； Ls-液体体积流量，m3/s；μL-液体粘度，mPa?s; ρV、ρL-气液两相密度，kg/m3。 ③降液管阻力Σhf Σhf按下式计算 ④液体在降液管内的停留时间τ校核 τ按下式计算 ⑤漏液点的校核 气体孔速u0与漏液孔速uow之比k(称筛板稳定系数)不小于1.5～2.0。 即： 由干板压降hd查图10-47得漏液点当量清液高度hc； 将hc代入下式计算气体动能因子F； 　　　　堰高、液体体积流量、堰长 由F代入下式计算uow； uow为以面积（AT－2Af)计算的漏液点气速。 将uow代入　　　　　　　　　可得到uo。 第二节　填料塔 填料塔为气液连续接触式传质设备。 基本特点是结构简单、压降低、填料宜用耐腐蚀的材料制造。 结构: 在圆筒形的塔体内设置支承板; 在支承板上装上一定高度的填料； 液体从塔上方的液体分布器喷淋 至填料上，在填料表面形成液膜； 气体由下往上流动，气液间传 质在填料表面进行。 填料塔传质性能的好坏主要取决于填料的性能。 填料材料：一般采用化学性能稳定的材料制成，如陶瓷、塑料、金属等 填料性能要求：填料要求比表面大、润湿性能好（传质面积大）、空隙率大。 第十章 气液传质设备 组员： 廖静文 梁昌 周宇杰 在化工生产中，吸收或精馏过程的气液传质在塔式结构设备内进行。 在塔内，液体靠重力自上而下流动;气体通常靠压差自下而上流动;两者逆向流动，互相接触，气液间发生物