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化工设备---填料塔结构VIP免费

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10.2 填料塔10.2.1 填料塔的结构及其结构特性 1. 填料塔的结构如图所示为填料塔的结构示意图,填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。2. 填料特性的评价(1)比表面积a塔内单位体积填料层具有的填料表面积,m2/m3。填料比表面积的大小是气液传质比表面积大小的基础条件。须说明两点:第一,操作中有部分填料表面不被润湿,以致比表面积中只有某个分率的面积才是润湿面积。据资料介绍,填料真正润湿的表面积只占全部填料表面积的(20~50)%。第二,有的部位填料表面虽然润湿,但液流不畅,液体有某种程度的停滞现象。这种停滞的液体与气体接触时间长,气液趋于平衡态,在塔内几乎不构成有效传质区。为此,须把比表面积与有效的传质比表面积加以区分。但比表面积a 仍不失为重要的参量。(2)空隙率ε塔内单位体积填料层具有的空隙体积,m2/m3。ε 为一分数。ε 值大则气体通过填料层的阻力小,故ε 值以高为宜。对于乱堆填料,当塔径D 与填料尺寸d 之比大于 8 时,因每个填料在塔内的方位是随机的,填料层的均匀性较好,这时填料层可视为各向同性,填料层的空隙率ε 就是填料层内任一横截面的空隙截面分率。当气体以...

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