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填料塔的水力學(xué)性能
瀏覽次數(shù):6189發(fā)布日期:2018-01-09

1.泛點(diǎn)和壓降

泛點(diǎn)(flooding point)是塔設(shè)備的操作極限,塔設(shè)備中出現(xiàn)液泛時(shí)的操作點(diǎn)。液泛是指在塔中進(jìn)行氣液逆流接觸過(guò)程或液液逆流接觸過(guò)程,由于流速過(guò)大而不能實(shí)現(xiàn)逆流操作的狀態(tài)。在氣液接觸的塔中達(dá)到泛點(diǎn)時(shí),液體不能順暢地下流而向上漫延,并被氣體大量帶出。填料塔的zui大操作氣速為泛點(diǎn)氣速的95%,適宜的操作氣速一般為泛點(diǎn)氣速的70%左右。

影響泛點(diǎn)的因素有填料的種類(lèi)、尺寸,體系的物性和液氣流動(dòng)參數(shù)等。為估計(jì)泛點(diǎn),當(dāng)前應(yīng)用廣的是??颂兀?/span>Eekert)改進(jìn)的通用關(guān)聯(lián)圖,通用的含義是除用于求泛點(diǎn)以外還可以求填料塔的壓降,如圖。

其橫坐標(biāo)為流動(dòng)參數(shù):

2.持液量

持液量分靜持液量與動(dòng)持液量?jī)刹糠?。靜持液量指填料層停止接受淋灑液體并經(jīng)過(guò)規(guī)定的滴液時(shí)間之后,仍然滯留在填料層中的液體量,其大小取決于填料本身(比表面積和表面特征)及液體的性質(zhì)。動(dòng)持液帶指一定淋灑條件下持于填料層中的液體總量與靜持液量之差,表示可以從填料上滴下的那部分,亦即操作時(shí)流動(dòng)于填料表面上的量。顯然這一部分持液量不但與前述因素有關(guān),而且還與淋灑密度有關(guān)。到達(dá)載點(diǎn)附近以后,持液量還隨氣流速度的增加而增大。

總持液量由填料類(lèi)型、規(guī)格、液體性質(zhì)、淋灑密度、氣速等所決定。? ? 持液量影響填料層的壓降、氣液通量及傳質(zhì)性能。液體在填料層中的平均停留時(shí)間與持液量成正比,故對(duì)熱敏性的物系不宜采用持液量大的填料。持液量增大,如間歇精餾的回收率將下降,亦為不利因素。此外,持液量還決定填料塔穩(wěn)定操作時(shí)對(duì)干擾的反應(yīng)靈敏度,為保持操作平穩(wěn),一定的持液量還是必要的。

3.潤(rùn)濕面積和有效面積

填料塔操作中,填料表面難以全部潤(rùn)濕,故比潤(rùn)濕面積aw(m^2*m^-3填料層)常小于比表面積a。潤(rùn)濕面積的大小除取決于液體的性質(zhì)與淋灑密度以外,填料的類(lèi)型、規(guī)格以至于裝填方法等對(duì)其都有影響。一般地說(shuō),壁上開(kāi)孔的、構(gòu)型敞開(kāi)的、規(guī)格小的填料aw/a比值較大。

潤(rùn)濕了的表面并非都是有效的傳質(zhì)表面。填料之間的接觸點(diǎn)上的液體基本上是停滯不動(dòng)的,它的濃度會(huì)逐漸變到與氣相濃度達(dá)到平衡,該處的傳質(zhì)推動(dòng)力便降到零,這部分表面對(duì)傳質(zhì)來(lái)說(shuō)已不起作用。此外,填料層中所持的液體使空隙減小,液體與氣體的接觸面積亦小于液體與填料層的接觸面積。此種影響在規(guī)格小的填料上尤為顯著。有效表面的關(guān)聯(lián)式即恩田式,幾種填料的有效表面與淋灑密度(液體為水)的實(shí)驗(yàn)關(guān)系圖。

 

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