化工分離工程課件武漢工程大學(xué)第五章分離設(shè)備處理能力和效率(已修改)
2024-10-31 12:14 本頁面
【正文】 第五章 分離設(shè)備處理能力和效率 教師：何壽林 制作：何壽林 內(nèi)容： ； ； 。 第五章 分離設(shè)備處理能力和效率 第一節(jié) 氣液傳質(zhì)設(shè)備的處理能力和效率 第二節(jié) 萃取設(shè)備的處理能力和效率 第三節(jié) 傳質(zhì)設(shè)備的選擇 第一節(jié) 氣液傳質(zhì)設(shè)備的處理能力和效率 氣液傳質(zhì)設(shè)備處理能力的影響因數(shù) 氣液傳質(zhì)設(shè)備的效率及其影響因數(shù) 氣液傳質(zhì)設(shè)備效率的估計(jì)法 返回 氣液傳質(zhì)設(shè)備處理能力的影響因數(shù) 傳質(zhì)設(shè)備： 板式塔；填料塔 ?液泛： 板式塔： 液泛氣速隨 L/V下降而上升； 隨板間距增大而上升。 填料塔 ： （包括規(guī)整或亂堆） L/V下降、液體粘度下降、填料孔隙率升高、比表面積下降都會(huì)使液泛速度上升。 ?霧沫夾帶 —— 分離過程中為處理能力的極限 表示方式： 霧沫夾帶量或泛點(diǎn)百分率 板間距下降、塔負(fù)荷上升會(huì)使霧沫夾帶量上升。 ?壓力降 （與處理能力有關(guān)） 真空操作： 有一上限 板式塔： 構(gòu)成降液管內(nèi)液位高度重要組成部分，壓力降大，液位高，若很大，就會(huì)產(chǎn)生液泛。 ?停留時(shí)間 停留時(shí)間長，效率高，處理能力低； 停留時(shí)間短，效率低，處理能力高，產(chǎn)品質(zhì)量差。 返回 氣液傳質(zhì)設(shè)備的效率及其影響因數(shù) 一、效率的表示方法 理論板與實(shí)際板比較： 理 論 板 實(shí) 際 板 1. 氣液兩相完全混合，板上濃度均一。 板上液相濃度徑向分布，液體入口處濃度高，進(jìn)入的氣相各點(diǎn)濃度不相同。 有霧沫夾帶、漏液、液相夾帶汽相等。 4. 無霧沫夾帶、漏液、液相夾帶汽相等。 不均勻流動(dòng)，各點(diǎn)停留時(shí)間不同。 3. 均勻流動(dòng)，各點(diǎn)停留時(shí)間相同。 達(dá)到平衡要無限長時(shí)間。 影響因數(shù)：塔板結(jié)構(gòu)，流 動(dòng)情況、物性、 平衡關(guān)系。 2. 離開板的氣液相濃度達(dá)到平衡 傳質(zhì)量： 實(shí)際板 理論板 iiii xKyy ?? *)( 1* ?? ji yyV∴ 引入效率概念 成平衡與，jijijijijijiMLiyxxxxxE,*,1,*,1,????? 實(shí)理定義：全塔效率NNEETT?.1成平衡與，jijijijijijiMVixyyyyyE,*,1,*,1,?????MViE ，j1 j Xi,j1 Xi,j yi,j+1 yi,j 注意： 1. 2. 不同組分計(jì)算結(jié)果不同（二元除外）。 MLiMVi EE ， ?成平衡與 jijijijijijiOGixyyyyyE,*,1,*,1,???????OGiE ，j1 j Xi,j1 Xi,j yi,j+1 J J ， 假設(shè)： 流體垂直方向完全混合 在一垂直處 J— J′處： j i y , ′ j i x , ′ 4. 填料塔的等板高度 HETP HETP=填料層高度 /理論板數(shù) 二、效率的影響因素 從機(jī)理上分析 假設(shè)： a. 板上空間氣體完全混合，進(jìn)入液相氣體組成與板上位置無關(guān)。 b. 液相組成在垂直方向上與液層高度 (Z)無關(guān)。 有：氣體通過板上 dz的微元高度時(shí) i組分的傳遞量 322*//)65()(mmasmm olGdZdAyyaKdydAG iiYi比表面積，—鼓泡層中的氣液接觸—）（的氣相摩爾流率，積上—單位時(shí)間，單位截面—???????)75(ln)65(1,*,*,?????????OGjijijijiYNyyyyGaZK：積分的關(guān)系：與 OGOG EN?OGNjijijijijijijijiOG eyyyyyyyyE ???? ???????????1,*,*,1,*,1,11氣相總傳質(zhì)單元數(shù) 點(diǎn)效率 ) 8 5 ( 1 1 ? ? ? ? ? ? ? G aZ K N OG Y OG e e E 由雙膜理論： mVLNNN LGOG?????111和篩板塔研究結(jié)果：塔據(jù)美國化工學(xué)會(huì)對(duì)泡罩）（液相傳質(zhì)單元數(shù) 115 ??LN）（氣相傳質(zhì)單元數(shù) 105 ??GN2. 流型和混合效應(yīng) 二種極端情況： 1,*,1,,)1(??????????jijijijiOGijijijijiyyyyEyyxx板上液體完全混合MVijijijiji Eyyyy,1,*,1, ??????這時(shí)：OG N OG MV e E E ? ? ? ? 1 (514) 研究：且停留時(shí)間相同。板上液體完全不混合 活塞流L e w i s)()2(） （ ） （ 15 5 ] 1 [ / ? ? ? ? ? OG E MV e E 兩種極限情況的比較： OGMVOGMVEEEE?
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