【正文】 ，氣流阻力小，液體分布均勻。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?，F(xiàn)介紹幾種較為典型的散裝填料 : 拉西環(huán)填料、鮑爾環(huán)填料、階梯環(huán)填料、弧鞍填料、矩鞍填料、金屬環(huán)矩鞍填料、球形填料。 幾種典型的散裝填料： 填料類型基本分為：散裝填料和規(guī)整填料 一 .散裝填料 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。填料的選擇包括填料的種類、規(guī)格及材質(zhì) 等。實(shí)際生產(chǎn)中可采用氣相作串聯(lián)，液相作并聯(lián)的混合流程；若吸收過程處理的液量不大而氣相流量很大時(shí)，可采用液相作串聯(lián)，氣相作并聯(lián)的混合流程。此種操作因塔內(nèi)需留較大空間，輸液，噴淋，支撐板等輔助裝置增加，使設(shè)備投資加大。該流程特別適宜于平衡常數(shù) m 很小的情況，通過吸收液的部分再循環(huán)，提高吸收劑的使用效率。 吸收劑部分再循環(huán)操作 在逆流操作系統(tǒng)中，用泵將吸收塔排出液體的一部分冷卻 后與補(bǔ)充的新鮮吸收劑一同送回塔內(nèi)，即為部分再循環(huán)操作。 在逆流操作下，在相同的進(jìn)出口組成條件下，逆流吸收流程具有較大的平均傳質(zhì)推動(dòng)力，可以減少設(shè)備尺寸，提高吸收率和吸收劑使用效率，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)理論級(jí)操作，氣體凈化程度較高，常在工業(yè)上應(yīng)用。 [4] 塔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)方式可以是逆流也可以是并流。近年來，隨著高效新型填料和其他高性能塔內(nèi)件的開發(fā)，以及人們對(duì)填料流體力學(xué)、放大效應(yīng)及傳質(zhì)機(jī)理的深入研究，使填料塔技術(shù)得到了迅速發(fā)展。 [2] 填料塔的基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，壓力降小，傳質(zhì)效率高，便于采用耐腐蝕材料制造等，對(duì)于熱敏性及容易發(fā)泡的物料，更顯出其優(yōu)越性。填料塔則在塔體內(nèi)裝填填料，液體由上而下流動(dòng)中在填料上分布匯合，氣體則在填料縫隙中向上流動(dòng)。 板式塔內(nèi)沿塔高度裝有若干層塔板，液體靠重力作用由頂部逐板流向塔釜，并在各塊板面上形成流動(dòng)的液層，氣體靠壓強(qiáng)差推動(dòng)，由塔底向上依次穿過各塔板上的液層而流向塔頂。其作用實(shí)現(xiàn)氣 — 液相或液 — 液相之間的充分接觸，從而達(dá)到相際間進(jìn)行傳質(zhì)及傳熱的過程。 4．填料層高度計(jì)算 5．填料層壓降核算 如果不符合上述要求重新進(jìn)行以上計(jì)算 6．填料塔附件的選擇 （ 1） 液體分布裝置 （ 2）液體再分布裝置 （ 3）填料支撐裝置 （ 4）氣體的入塔分布 . (四）參考資料 《化工原理課程設(shè)計(jì)》 賈紹義 柴誠敬 天津科學(xué)技術(shù)出版 《現(xiàn)代填料塔技術(shù)》 王樹盈 中國石化出版 《化工原理》 夏清 天津科學(xué)技術(shù)出版 （五）計(jì)算結(jié)果列表（見下頁） 3 參數(shù) 符號(hào) 單位 計(jì)算結(jié)果 操作條件 平均壓力 P KPa 平均溫度 T K 298 平均 流率 氣相 V hkmol 液相 L 2hkg 丙酮的濃度 c 3koml/m 塔頂 6% 塔底 % 物性參數(shù) 平均密度 氣相 mV? 3mkg 液相 L? 3mkg 平均黏度 m? h)(m2?kg 平均表面張力 L? 2hkg 主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸 填料的類型 塑料階梯環(huán) 填料的規(guī)格 ?? 空塔氣速 u sm 泛點(diǎn)氣速 Fu sm 塔徑 D m 填料層高度 Z39。 化工原理課程設(shè)計(jì) 課程名稱 : ____填料塔設(shè)計(jì) ____ 設(shè)計(jì)題目 : ____水吸收丙酮 ____ 院 系 : ___ 化工學(xué)院 _____ 學(xué)生姓名 : _____ ______ 學(xué) 號(hào) : ____ ____ 專業(yè)班級(jí) : ____化藝 1001 班 ____ 指導(dǎo)教師 : ______ ______ 1 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 （一） 設(shè)計(jì)題目：水吸收空氣中的丙酮填料塔的工藝設(shè)計(jì) （二） 設(shè)計(jì)條件 1．生產(chǎn)能力 :每小時(shí)處理混合氣體 8000Nm3 /h 2．設(shè)備形式 :填料塔 3．操作壓力： 4．操作溫度 :298K 5．進(jìn)塔混合氣體中含丙酮 6%（體積比） 6．丙酮的回收率為 99% 7．每年按 330 天計(jì)，每天按 24 小時(shí)連續(xù)生產(chǎn) 8．建廠地址：蘭州地區(qū) 9．要求每米填料的壓降都不大于 103 Pa。 （三） 設(shè)計(jì)步驟及要求 1．確定 設(shè)計(jì)方案 （ 1）流程的選擇 （ 2）初選填料的類型 （ 3）吸收劑的選擇 2．查閱物料的物性數(shù)據(jù) （ 1）溶液的密度、粘度、表面張力、丙酮在水中的擴(kuò)散系數(shù) （ 2）氣相密度、粘度、表面張力、丙酮在空氣中的擴(kuò)散系數(shù) 2 （ 3）丙酮在水中溶解的相平衡數(shù)據(jù) 3．物料衡算 （ 1）確定塔頂、塔底的氣流量和組成 （ 2）確定泛點(diǎn)氣速和塔徑 （ 3）校核 D/d8~10 （ 4）液體噴淋密度校核：實(shí)際的噴淋密度要大于最小的噴淋密度。 m 15 氣膜傳質(zhì)系數(shù) Gk kPa)h(m 2 ??kmol 液膜傳質(zhì)系數(shù) Lk hm 總傳質(zhì)系數(shù) GK? 3/ (m h kpa )kmol ?? 壓降 P? Pa 操作液氣比 VL 最小噴淋密度 minU h)(m3 ?m 實(shí)際噴淋密度 U h)(m3 ?m 4 目錄 1. 概述與設(shè)計(jì)方案的確定 5 填 料塔簡述 5 設(shè)計(jì)方案的確定 5 裝置流程的確定 5 填料的選擇 6 吸收劑的選擇 8 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 9 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 9 液相物性數(shù)據(jù) 9 氣相物性數(shù)據(jù) 10 物料衡算 10 填料塔的工藝尺寸的計(jì)算 11 填 料層高度計(jì)算