填料塔課程設計
Ⅰ 化工原理課程設計水吸收二氧化碳填料塔模板
主要部件有塔體、填料及支承、流體分布器及再分布器、除沫器等。操作時,液體自塔上部進入,並通過液體分布氣均勻噴灑於塔截面上,並在填料表面呈膜狀流下;氣體自塔下部進入,通過填料層中的空隙由塔頂排出。氣液兩相在液膜表面進行傳質。
填料不僅提供了氣液兩相的接觸表面,而且促使氣液兩相分散,液膜不斷更新。填料性能可以由以下三方面予以評價。
⑴ 比表面積a:填料應提供盡可能多的表面積,以單位填充體積所具有的填料表面來表示填料的這一特性,稱為比表面積a,單位為m2/m3。
⑵ 空隙率ε:單位體積填料所具有的空隙體積,稱為空隙率。氣體是在填料間的空隙內流動的,為減少氣體的流動阻力,提高填料塔的允許氣速,填料層應有盡可能大的空隙率。
⑶ 填料的幾何形狀:比表面積、空隙率大致相同而形狀不同的兩種填料,在流體力學和傳質性能上可有顯著的差別,但目前對填料的幾何形狀還沒有定量的表達。
3、幾種常用填料
常用填料有散裝填料和規整填料,材質有實體材料和網體材料。
1、液體
理想的流動狀態是自上而下,沿填料表面成膜狀流動,液膜從一個填料到另一個填料不斷更新。要求液體在填料表面鋪展成膜、液體在塔內的分布要均勻、液膜厚度要合適。
液體在亂堆填料中有一定的自分布能力。因此,對於小塔,可利用自分布能力,預分布要求校低;對於大塔,很難利用填料的自分布能力達到全塔截面的分布均勻,對初始分布要求校高;另外,填料層內可能出現溝流現象或壁流現象,需對液體進行再分布。
液體在塔內的液膜厚度與持液量有關,持液量是單位填充體積所具有的液體量。噴淋量大,持液量也大,液膜厚度增加;在正常操作的氣速范圍內,氣速的增加,對液膜厚度的影響不大。
2、氣體
氣體在填料塔內在壓強差的推動下自下而上穿過填料空隙上升,並與液膜接觸進行傳質。氣體通過填料層的壓降與氣速及液體流量等因素有關。
當液體量為零時,干填料的壓降Δp隨氣速u的增大而增大。
當有液體噴淋時,液體量一定,氣速u增大,壓降Δp增大,相同氣速下壓降Δp較干填料的壓降高。在氣速u較小時,氣速u增大,液膜厚度變化不大。當氣速u增大到某一值時,液膜厚度開始增大,持液量也增大,出現攔液現象,此時,填料層壓降與空塔速度關系曲線的斜率增大,此點稱為載點。自載點以後,氣速u繼續增大到某一值時,持液量大增,液體積累出現液泛現象,此氣速值稱為液泛氣速。
液體量增大,泛點氣速下降,在相同氣速下,液體量大,壓降也大。
3、液泛:
液泛是填料塔的非正常操作。發生液泛時,液體不能順利流下,氣液傳質不能正常進行。在泛點之前,氣體為連續相,液體為分散相;泛點之後,氣體為分散相,液體為連續相。泛點又稱為轉相點,此時,壓降Δp劇增,液體返混和氣體液沫夾帶的現象嚴重,傳質效果極差。
設計時,操作氣速=50%~80%的泛點氣速。泛點氣速可根據泛點關聯圖估計。
4、填料塔的操作范圍
當液體量一定時,若氣體量很小,傳質過程主要靠擴散進行,傳質效果不好;氣體量很大,將會導致液泛發生。
當氣體量一定時,若液體量很小,會有部分填料得不到潤濕,傳質效果不好;若液體量很大,將會導致液泛發生。
最大氣體量或最大液體量,可以根據泛點氣速來估計;最小氣體量和最小液體量必須根據經驗來確定。
填料層內的傳質速率是一個極為復雜的問題,至今尚未搞清。有效接觸面積是真正參與傳質的面積。有效接觸面積,包括填料的有效潤濕表面和可能存在的液滴、氣泡表面積,有效接觸表面<填料的接觸表面<干填料表面。關於填料的潤濕表面,恩田等人提出了如下的經驗關聯式:
同時,他們還提出了一些傳質系數的經驗關聯式:
10.2.4 填料塔的附屬結構
⑴ 支撐板:主要是支撐塔內的填料,同時又能保證氣液兩相的順利通過。
⑵ 液體分布器:對進入塔內的液體進行分布,使得液體在塔截面上分布均勻。
⑶ 液體再分布器:為改善向壁偏流效應造成的液體分布不均,在填料層內部每隔一定高度設置的裝置。
⑷ 除沫器:用來除去由填料層頂部逸出的氣體中的液滴,安裝在液體分布器上方。
Ⅱ 化工原理課程設計填料塔電子版CAD A1的
化工原理課程設計填料塔電子版CAD c一的這屬於什麼是物理題還是化學題呀?
Ⅲ 化工原理課程設計中,如何確定填料塔吸收工藝流程流程說明如何
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Ⅵ 化工原理課程設計填料塔怎麼選擇填料
化工原理課程設計我為您做詳細解答。。
Ⅶ 化工原理課程設計 題目:填料塔吸收合成氨廠精煉再生氣中的氨
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