化工基础实验报告实验名称板式塔流体力学特性的测定班级姓名学号成绩实验时间同组成员一、实验目的1、观察塔板上气液两相流动状况,测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系;测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系;2、研究板式塔负荷性能图的影响因素,作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图;比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能;二、实验原理板式塔流体力学特性测定塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的,因此,塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。当液体流量一定, 气体空塔速度从小到大变动时,可以观察到几种正常的操作状态:鼓泡态、泡沫态和喷射态。当塔板在很低的气速下操作时,会出现漏液现象;在很高的气速下操作,又会产生过量液沫夹带;在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。负荷性能图以气体体积流量(m3/s)为纵坐标,液体体积流量 (m3/s)为横坐标标绘而成,它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。 当塔板的类型、 结构尺寸以及待分离的物系确定后,负荷性能图可通过实验确定。传质效率高、处理量大、压力降低、 操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。为了适应不同的要求,开发了多种新型塔板。本实验装置安装的塔板可以更换,有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用,也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。筛板的流体力学模型如下:1) 压降lcppp式中, Δ p—塔板总压降,Δ pc—干板压降, Δ pl—板上液层高度压降,其中200 )(051.0cugpvc式中ρv—气相密度, kg/m3;g—重力加速度,m/s 2,u 0—筛孔气速, m/s ,c0—筛孔流量系数,筛板上因液层高度产生的压降Δ pl 即液层有效阻力hl:lllghp式中ρl—液相密度, kg/m3,g—重力加速度 ,m/s 2,hl—液层有效阻力,m 液柱。2) 漏液为保证筛孔不漏液的下限气速为u0m,筛板的 u0m 可按下面的经验式进行计算:vllomhhcu)13.00056.0(4.40式中, u0m—漏液点的筛孔气速,m/s ;hL—板上清液层高;owwLhhh+,m;hσ —与液体表面张力相当的液柱高度,m 液柱。0.98104dhl其中:σ —液体表面张力,N/m ;ρl—液体密度, kg/m 3; d0—筛孔孔径, mm3) 过量液沫夹带2.36)(107.5fTGvhHue式中: ev—液沫夹带量,kg 液/kg 气;σ —液相表...