化工生产中的吸收与蒸馏.pptVIP

三种塔板的比较: ① 生产能力： 筛板浮阀塔板泡罩塔板； ②压降： 泡罩塔板浮阀塔板筛板； ③操作弹性： 浮阀塔板泡罩塔板筛板； ④造价： 泡罩塔板浮阀塔板筛板； ⑤板效率： 浮阀塔板、筛板 泡罩塔板。 5.4.2 板式塔的流体力学性能 气泡夹带 §7-2 填料塔 §7-2 填料塔 4.填料的润湿性能和液体喷淋密度 5.5.5 填料塔附件 2.液体分布装置 3.液体再分布装置 填料塔的操作 精馏操作基本知识 ①填料 ——提供气液接触的场所。 ②液体分布器 ——均匀分布液体，以避免发生沟流现象。 ③液体再分布器 ——避免壁流现象发生。 ④填料支撑板 ——支撑填料层，使气体均匀分布。 ⑤除沫器 ——防止塔顶气体出口处夹带液体。 3.3.2 填料 填料作用 （1）提供气液接触界面； （2）强化气体湍动，降低气相传质阻力； （3）更新液膜表面，降低液相传质阻力。 1.填料特性 （1）比表面积 σ 定义：单位体积填料层的填料表面积， [m2/m3]。 填料的σ愈大，所提供的气液传质面积愈大；对同种填料，填料尺寸愈小，σ愈大，但气体流动的阻力也要增加。 （2）空隙率 ? 定义：单位体积填料层的空隙体积 ， [m3/m3]。 代表的是气液两相流动的通道， ? 大，气、液 通过的能力大，气体流动的阻力小。 ? =0.45~0.95 （3）干填料因子 与湿填料因子Φ 　　Φ代表了实际操作时填料的流体力学特性， Φ值小，表明流动阻力小，液泛速度可以提高，流体力学性能好。 （4）堆积密度 ρP 定义：单位体积填料所具有的质量， [kg/m3]。 　　在机械强度允许的条件下，填料壁要尽量薄，以减小填料的堆积密度，从而既可降低成本又可增加空隙率。 　　在选择填料时，一般要求σ、 ?大， ρP小，造价低，并有足够的机械强度。 2.填料类型 演示 环形 （拉西环、鲍尔环、阶梯环） 鞍形 （矩鞍形、弧鞍形） 波纹形（波纹板、波纹网） 形状 材质：陶瓷、金属、塑料 整砌（规整）填料 装填方法 乱堆填料 拉西环 鲍尔环 阶梯环 ?环 波纹板 波纹网 鞍形环 优点：易于制造，价格低廉，且对它的研究较为充分，所以在过去较长的时间内得到了广泛的应用。 缺点：高径比大，堆积时填料间易形成线接触，故液体常存在严重的沟流和壁流现象，致使传质速率低；且拉西环填料层的液体滞留量大，气体流动阻力大高，气体通过能力低。 最早使用的一种填料，为高径比相等的陶瓷和金属等制成的空心圆环。 （1）拉西环 拉西环 1）散装填料 　　在环的侧壁上开一层或两层长方形小孔，小孔的母材并不脱离侧壁而是形成向内弯的叶片。上下两层长方形小孔位置交错。 　　鲍尔环填料的优良性能使它一直为工业所重视，应用十分广泛。可由陶瓷、金属或塑料制成。 　　同尺寸的鲍尔环与拉西环虽有相同的比表面积和空隙率，但鲍尔环在其侧壁上的小孔可供气液流通，使环的内壁面得以充分利用。 　　比之拉西环，鲍尔环不仅具有较大的生产能力和较低的压降，且传质效率高，操作弹性大，沟流现象也大大降低，但价格较高。 （2） 鲍尔环 鲍尔环 　　这样的结构使得阶梯环填料的性能在鲍尔环的基础上又有提高，其生产能力可提高约10%，压降则可降低25%，且由于填料间呈多点接触，床层均匀，较好地避免了沟流现象。 　　阶梯环填料的结构与鲍尔环填料相似，环壁上开有长方形小孔，环内有两层交错 45°的十字形叶片，但阶梯环的高度为直径的一半，环的一端成喇叭口形状的翻边。 　　阶梯环一般由塑料和金属制成，由于其性能优于其它侧壁上开孔的填料，因此获得广泛的应用。 （3） 阶梯环 阶梯环 　　均属敞开型填料。特点是表面全部敞开，不分内外，液体在表面两侧均匀流动，表面利用率高，气体流动阻力小，制造方便。 　　矩鞍填料的两端为矩形，结构不对称，且填料两面大小不等，堆积时不会重叠。液体分布均匀，气液传质速率得到提高。性能优于拉西环，瓷矩鞍填料是目前采用最多的一种瓷质填料。 　　弧鞍型填料是两面对称结构，相邻填料易发生套叠，致使一部分填料表面被重合，使传质效率降低。弧鞍填料强度较差，易破碎，工业生产中应用不多。 （4）弧鞍和矩鞍 　　金属鞍环填料综合了环形填料通量大及鞍形填料的液体再分布性能好的优点，其性能优于环形填料和鞍形填料。 （5）金属鞍环 2）规整填料 规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排列、整齐堆砌的填料。其特点规定了气、液流径，改善了气、液分布状况，在低压降下，提供了很大的比表面积和高孔隙率，使塔的传质性能和生