【正文】 界壓力： 假臨界溫度：由《工程熱力學(xué)》附圖1查得Z=，：填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了塔內(nèi)氣液兩相接觸而進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的表面，與塔的結(jié)構(gòu)一起決定了填料塔的性能?，F(xiàn)代工業(yè)填料塔大體可分為實(shí)體填料塔和網(wǎng)狀填料塔兩大類，而就裝填方式可分為散堆填料和規(guī)整調(diào)料。散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等。現(xiàn)介紹幾種較為典型的散裝填料:圖2：幾種常用填料形狀：（a）拉西環(huán)填料（b）鮑爾環(huán)填料（c）階梯環(huán)填料（d）抓繁填料（e）矩鞍填料（f）金用環(huán)矩鞍填料（g）多面球形填料（h）TRI球形填料（o）金屬板波紋填料（p）脈沖填料 拉西環(huán)：拉西環(huán)填料于1914年由拉西（F. Rashching）發(fā)明，為外徑與高度相等的圓環(huán)。拉西環(huán)填料的氣液分布較差，傳質(zhì)效率低，阻力大，通量小，目前工業(yè)上已較少應(yīng)用。鮑爾環(huán)：是對拉西環(huán)的改進(jìn)，在拉西環(huán)的側(cè)壁上開出兩排長方形的窗孔，被切開的環(huán)壁的一側(cè)仍與壁面相連，另一側(cè)向環(huán)內(nèi)彎曲，形成內(nèi)伸的舌葉，諸舌葉的側(cè)邊在環(huán)中心相搭。鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率，氣流阻力小，液體分布均勻。與拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣體通量可增加50%以上，傳質(zhì)效率提高30%左右。鮑爾環(huán)是一種應(yīng)用較廣的填料。階梯環(huán)填料：是對鮑爾環(huán)的改進(jìn)，與鮑爾環(huán)相比，階梯環(huán)高度減少了一半并在一端增加了一個(gè)錐形翻邊。由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過填料層的阻力。錐形翻邊不僅增加了填料的機(jī)械強(qiáng)度，而且使填料之間由線接觸為主變成以點(diǎn)接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時(shí)成為液體沿填料表面流動的匯集分散點(diǎn)，可以促進(jìn)液膜的表面更新，有利于傳質(zhì)效率的提高。階梯環(huán)的綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)，成為目前所使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種?；“疤盍希簩侔靶翁盍系囊环N，其形狀如同馬鞍，一般采用瓷質(zhì)材料制成?；“疤盍系奶攸c(diǎn)是表面全部敞開，不分內(nèi)外，液體在表面兩側(cè)均勻流動，表面利用率高，流道呈弧形，流動阻力小。其缺點(diǎn)是易發(fā)生套疊，致使一部分填料表面被重合，使傳質(zhì)效率降低?；“疤盍蠌?qiáng)度較差，容破碎，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用不多。矩鞍填料：將弧鞍填料兩端的弧形面改為矩形面，且兩面大小不等，即成為矩鞍填料。矩鞍填料堆積時(shí)不會套疊，液體分布較均勻。矩鞍填料一般采用瓷質(zhì)材料制成，其性能優(yōu)于拉西環(huán)。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)應(yīng)用瓷拉西環(huán)的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。金屬環(huán)矩鞍填料：環(huán)矩鞍填料（國外稱為Intalox）是兼顧環(huán)形和鞍形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)出的一種新型填料，該填料一般以金屬材質(zhì)制成，故又稱為金屬環(huán)矩鞍填料。環(huán)矩鞍填料將環(huán)形填料和鞍形填料兩者的優(yōu)點(diǎn)集于一體，其綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)和階梯環(huán)，在散裝填料中應(yīng)用較多。：選塔填料時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)工藝的物料腐蝕性和操作溫度，確定填料用材。一般可選用塑料，金屬和陶瓷等。常用于制作填料的塑料有：聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯及其增強(qiáng)塑料。其中聚丙烯使用最為普遍，一者耐腐蝕好，可耐一般無機(jī)酸，堿和有機(jī)溶劑，二者質(zhì)輕，易于注塑成型，價(jià)格低。塑料填料多用于操作溫度較低的吸收，解析，洗滌，除塵等過程，便于裝卸和重復(fù)使用，能節(jié)省設(shè)備的投資和操作費(fèi)用。值得注意的是：塑料填料表面有憎水特性，這使之不易被水所潤濕，因此，使用初期有效濕潤比表面積小，傳質(zhì)效果差。改善的辦法是：一種進(jìn)行表面處理，以改善表面對工藝流體的潤濕性能；另一種是自然時(shí)效，經(jīng)1015天操作可使填料的分離效率達(dá)到正常值。此外，使用，檢修時(shí)嚴(yán)防塑料填料超溫，蠕變甚至熔融及至于起火燃燒等現(xiàn)象發(fā)生。金屬材質(zhì)主要是：碳鋼，鋁及合金0Cr13,1Cr13等低合金鋼及1Cr18Ni9Ti（不銹鋼）等。金屬填料多為薄金屬片沖壓制成，空隙率高，通量大，流動阻力小，特別適用于真空解析或蒸餾。在某些場合下，金屬填料塔板式塔更為優(yōu)越，從而目前已有許多以金屬填料塔取代板式塔，同時(shí)收到高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)，低能耗的經(jīng)濟(jì)效益。瓷質(zhì)填料歷史最悠久，具有很好的耐蝕性，應(yīng)用面最廣。一般能耐除氫氯酸以外常見的各種無機(jī)酸，有機(jī)酸以及各種有機(jī)溶劑的腐蝕。對強(qiáng)堿性介質(zhì)可選用耐堿配方制的耐堿瓷質(zhì)填料。瓷填料耐溫性能好，價(jià)廉，因此它仍為優(yōu)先考慮選用的填料材質(zhì)。其缺點(diǎn)是質(zhì)脆，易破碎。：在填料的選擇上主要考慮填料的流體力學(xué)性能和質(zhì)量傳遞性能，一般應(yīng)具有以下特點(diǎn)：；，有效傳質(zhì)面積大；；；，氣體通過填料時(shí)的壓降小，不易發(fā)生液泛現(xiàn)象?；谏鲜隹紤]，結(jié)合本題設(shè)計(jì)，常溫高壓操作，水吸收二氧化碳，我初步選擇公稱直徑為50mm的聚丙烯階梯環(huán)填料。選擇的原因是：（1）選擇填料的類型：階梯環(huán)是環(huán)形填料中綜合性能最優(yōu)的，具有較大的比表面積，較均勻的氣液相分布和較大的空隙率，因此分離效率較高且不易發(fā)生液泛。（2）選擇填料的材質(zhì)：選擇塑料是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的塔高塔徑較大，需要的填料體積也較大，出于處理量較大，而聚丙烯價(jià)廉、普遍易得、易于裝卸且質(zhì)量較輕的考慮而選擇的。（3）選擇填料的尺寸：填料塔的塔徑與填料直徑的比值應(yīng)保持不低于某一值，防止產(chǎn)生較大的壁效應(yīng)，造成塔德分離率下降。一般說來，填料的尺寸大，成本低，處理量大，但效率低。使用大于50mm的填料，其成本的降低往往難以抵償其效率降低所造成的成本增加，所以，一般大塔常使用50mm的填料，故在本設(shè)計(jì)中選用50mm的填料。公稱直徑為50mm的聚丙烯階梯環(huán)填料的結(jié)構(gòu)特性參數(shù)如下表2所示：高*厚比表面積（）孔隙率個(gè)數(shù)堆積密度干填料因子填料因子25*10740100應(yīng)用散堆填料泛點(diǎn)氣速聯(lián)通關(guān)聯(lián)式：貝恩霍根泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)式：其中：公稱直徑為50mm的聚丙烯階梯環(huán)填料=，關(guān)聯(lián)常數(shù)A=，物性常數(shù)：=，=，= 105Pa?s氣體質(zhì)量流量： 液體質(zhì)量流量：