大学课件-化工原理-吸收-5

7.9填料塔7.9.1填料塔1、填料塔特点：通量大；压降低；持液量少；弹性大。2、填料塔结构：示意图塔体；填料；填料支撑板和填料压板；液体分布器和液体再分布器；除雾沫器和气体分布器。液体捕沫器填料压板塔壳填料填料支承板液体再分布器填料压板填料支承板气体气体液体（1）塔填料①几何特性◆比表面积a，m2/m3◆空隙率ε，m3/m3◆公称直径d，mm◆填料因子φ，m-17.9.2主要塔内件简介②分类散堆填料环形鞍形球形拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍（贝鞍）矩鞍（英特洛克斯）金属环矩鞍规整填料波纹型隔栅型丝网波纹孔板波纹格利希隔栅（1）环形填料拉西环（Raschigring）鲍尔环(Pallring)阶梯环(Cascadering）（2）鞍形填料弧鞍填料，又称贝鞍（Barladdle）填料矩鞍填料，又称英特洛克斯鞍（Intaloxsaddle）金属环矩鞍填料（IntaloxMetalTowerPacking）（3）球形填料规整填料（1）波纹型规整填料：苏尔采填料（SulzerPacking）、网波纹填料、孔板波纹填料（Mellapak）(2)格栅型填料液体捕沫器填料压板塔壳填料填料支承板液体再分布器填料压板填料支承板气体气体液体（2）填料塔附件支承板液体分布器液体再分布器除雾沫器气体、液体出口(a)莲蓬头式(b)多孔环管式(c)溢流管式液体分布器(a)截锥型(b)“罗赛脱”型液体再分布器填料支承结构7.9.3填料塔的流体力学性能填料塔的流体力学性能气体压降液泛气速持液量液、气流体分布（1）填料层压强降气体压强降=f（气、液两相流速、物性，填料类型与尺寸等）不同液体喷淋密度L（m3/m2·h）下，单位高度填料层△p~u关系。两个转折点上转折点——泛点下转折点——载点三个区恒持液区载液区液泛区→载点→泛点通常取空塔气速u=（0.5~0.8）uf（2）泛点率影响泛点气速的因素qnGV、qnGLρVρL、μL填料的种类、几何参数目前，工程设计中普遍使用埃克特（Eckert）关联图定义：塔内操作气速与泛点气速的比值,50%-80%。（3）填料塔的持液量定义：一定操作条件下，单位体积填料层内的液体体积持液量静持液量Ho总持液量HT动持液量HSHT=HO+HS（4）气体动能因子定义：操作气速与气相密度平方根的乘积。GuFF：气体动能因子，m/s.(kg/m3)0.5ｕ：气体流速，m/sＧ：气体密度，kg/m37.9.4填料塔的传质性能（1）表征填料层传质特性的动力参数①传质系数，kL、kG、KL、KG②传质单元高度，HL、HG、HOL、HOG（2）传质系数的关联式关联式具体经验式准数通用关联式—适用范围小、精确度高—适用范围宽、偏差大恩田等提出的关联式，参见教材P2077.9.5填料塔工艺设计简介1、塔填料的选择2、塔径的计算uqDuuSVGf4)8.05.0(u—空塔气速，uf—泛点气速（Eckert图）qVGS—气体体积流量，D—塔径3、填料层高度的计算4、分布器、填料支撑装置设计吸收过程的几个问题吸收剂的选择吸收剂的选择是吸收操作的关键，吸收剂的选择与吸收方法的选择有一定的联系。选择吸收剂时，首先要考虑吸收过程在整个生产流程中的作用和前后工序所提供的工艺条件和要求；其次从吸收过程的基本原理出发，按照各项技术经济要求加以分析和选择。选择吸收剂的基本要求:1.溶解度要大，减少吸收剂用量，降低输送与再生的能耗。2.选择性好，吸收剂的选择性好可以减少惰气组分的溶解损失，提高解吸后所得溶质的纯度。选择性以选择性系数表示：3.易于再生；再生性能的优劣和再生过程的经济性是评价吸收剂乃至整个吸收过程的重要技术经济指标。4.挥发性小，对应一定温度，其蒸汽压要低。可以减少吸收剂的损耗，并提高溶质气体纯度。5.具有较好的化学稳定性及热稳定性，以减少吸收剂的降解和变质，尤其在使用化学吸收剂时。6.粘度低，以利于传质与输送；不易发泡，利于实现高效、稳定操作。7.安全性能好(无毒,不易燃烧和爆炸)。8.经济,易得。吸收操作参数的选择吸收塔的操作参数主要指操作压力和操作温度.操作压力的选择吸收压力高优点:提高吸收过程的推动力,减少了气体的体积流量,可以减小塔径;缺点:降低了吸收剂的选择性;吸收塔的造价可能升高.吸收压力低则相反.一般应该从过程的经济性角度出发,必须兼顾吸收和解吸以及整个工艺的操作条件,选择合适的操作条件.吸收温度的选择对于物理吸收吸收温度低:优点溶质的溶解度增大,减少溶剂用量,推动力增大,降低塔高度,减轻解吸塔的负荷.缺点低于常温的操作会增加操作费用.对于化学吸收吸收温度高优点化学反应速度快;缺点传质推动力降低.一般情况下,常温下的吸收和解吸操作,过程的操作费用最低作业：P21420、21、讨论课题