【正文】 查得，設(shè)計中，通常取Umin=。h)；對于直徑大于75 mm的散裝填料，取(LW) min= m3/(m其值可由經(jīng)驗公式計算(見有關(guān)填料手冊)，也可采用一些經(jīng)驗值。h)； at——填料的總比表面積，m2/m3。 對于散裝填料，其最小噴淋密度通常采用下式計算，即 Umin=(LW) minat (46)式中 Umin——最小噴淋密度，m3/(m2h)； Lh——液體噴淋量，m3/h； D——填料塔直徑，m。圓整后，再核算操作空塔氣速u與泛點率。應(yīng)予指出，由式41計算出塔徑D后，還應(yīng)按塔徑系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。若以250Y型板波紋填料為基準(zhǔn)，對于其他類型的板波紋填料，需要乘以修正系數(shù)C，其值參見表45。 。 ③氣相負(fù)荷因子(Cs因子)法 氣相負(fù)荷因于簡稱Cs因子，其定義為 (44)氣相負(fù)荷因子法多用于規(guī)整填料空塔氣速的確定。常見規(guī)整填料的適宜操作氣相動能因子可從有關(guān)圖表中查得。表44 散裝填料泛點填料因子平均值 填料類型 填料因子，1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán) 410—117160—金屬環(huán)矩鞍 —170150135120金屬階梯環(huán) ——160140—塑料鮑爾環(huán) 55028018414092塑料階梯環(huán) —260170127—瓷矩鞍 1100550200226—瓷拉西環(huán) 1300832600410—②氣相動能因子(F因子)法 氣相動能因子簡稱F因子，其定義為 (43)氣相動能因子法多用于規(guī)整填料空塔氣速的確定。對于其他填料，尚無可靠的填料因子數(shù)據(jù)。 圖45 填料塔泛點和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖 圖中 u0——空塔氣速，m /s； φ——濕填料因子，簡稱填料因子，1 /m； ψ——水的密度和液體的密度之比； g——重力加速度，m /s2； ρV、ρL——分別為氣體和液體的密度，kg /m3； wV、wL——分別為氣體和液體的質(zhì)量流量，kg /s。泛點填料因子ΦF與液體噴淋密度有關(guān)，為了工程計算的方便，常采用與液體噴淋密度無關(guān)的泛點填料因于平均值。此時所對應(yīng)的u即為泛點氣速uF。(Eckert)通用關(guān)聯(lián)圖 散裝填料的泛點氣速可用?？颂仃P(guān)聯(lián)圖計算，如圖45所示。由式42計算泛點氣速，誤差在15%以內(nèi)。s； wL、wV——液相、氣相質(zhì)量流量，kg/h； A、K——關(guān)聯(lián)常數(shù)。 泛點氣速可用經(jīng)驗方程式計算，亦可用關(guān)聯(lián)圖求取。 對于散裝填料，其泛點率的經(jīng)驗值為u/uF=~對于規(guī)整填料，其泛點率的經(jīng)驗值為u/uF=~泛點率的選擇主要考慮填料塔的操作壓力和物系的發(fā)泡程度兩方面的因素。由上式可見，計算塔徑的核心問題是確定空塔氣速u。 填料塔工藝尺寸的計算 填料塔工藝尺寸的計算包括塔徑的計算、填料層高度的計算等。 波紋填料的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，阻力小，傳質(zhì)效率高，處理能力大，比表面積大。波紋板片上軋成細(xì)小溝紋，可起到細(xì)分配板片上的液體、增強(qiáng)表面潤濕性能的作用。該填料的波紋板片上沖壓有許多φ4 mm~φ6 mm的小孔，可起到粗分配板片上的液體。盡管其造價高，但因性能優(yōu)良仍得到了廣泛的應(yīng)用。其特點是壓降低。以代號CY(或Y)表示。兩種，傾角為30176。加工中，波紋與塔軸的傾角有30176。規(guī)整填料種類很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等，工業(yè)上應(yīng)用的規(guī)整填料絕大部分為波紋填料。 工業(yè)上常用散裝填料的特性參數(shù)列于附錄五中，可供設(shè)計時參考。 ⑥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)特點而設(shè)計出的一種新型填料，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。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)。 ⑤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。其缺點是易發(fā)生套疊，致使一部分填料表面被重合，使傳質(zhì)效率降低。 ④弧鞍填料 弧鞍填料屬鞍形填料的一種，其形狀如同馬鞍，一般采用瓷質(zhì)材料制成。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接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時成為液體沿填料表面流動的匯集分散點，可以促進(jìn)液膜的表面更新，有利于傳質(zhì)效率的提高。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錐形翻邊。鮑爾環(huán)是目前應(yīng)用較廣的填料之一。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。 ②鮑爾環(huán)填料 鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得。 ①拉西環(huán)填料 拉西環(huán)填料是最早提出的工業(yè)填料，其結(jié)構(gòu)為外徑與高度相等的圓環(huán)，可用陶瓷、塑料、金屬等材質(zhì)制造。環(huán)鞍形填料及球形填料等。 (1) 散裝填料 散裝填料是一個個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。 填料的類型塔填料(簡稱為填料)是填料塔中氣液接觸的基本構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的選擇是填料塔設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。 ②操作壓力的確定 由吸收過程的氣液平衡關(guān)系可知，壓力升高可增加溶質(zhì)組分的溶解度，即加壓有利于吸收。 (3)操作溫度與壓力的確定 ①操作溫度的確定 由吸收過程的氣液平衡關(guān)系可知，溫度降低可增加溶質(zhì)組分的溶解度，即低溫有利于吸收，但操作溫度的低限應(yīng)由吸收系統(tǒng)的具體情況決定。 ⑤其他 所選用的吸收劑應(yīng)盡可能滿足無毒性、無腐蝕性、不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點低、價廉易得以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等要求。 ③揮發(fā)度要低 操作溫度下吸收劑的蒸氣壓要低，以減少吸收和再生過程中吸收劑的揮發(fā)損失。 ①溶解度 吸收劑對溶質(zhì)組分的溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的需用量。 總之，在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)、工藝特點，結(jié)合各種流程的優(yōu)缺點選擇適宜的流程布置。 ⑤串聯(lián)并聯(lián)混合操作 若吸收過程處理的液量很大，如果用通常的流程，則液體在塔內(nèi)的噴淋密度過大，操作氣速勢必很小(否則易引起塔的液泛)，塔的生產(chǎn)能力很低。④多塔串聯(lián)操作 若設(shè)計的填料層高度過大，或由于所處理物料等原因需經(jīng)常清理填料，為便于維修，可把填料層分裝在幾個串聯(lián)的塔內(nèi)，每個吸收塔通過的吸收劑和氣體量都相等，即為多塔串聯(lián)操作。該流程特別適宜于相平衡常數(shù)m值很小的情況，通過吸收液的部分再循環(huán)，提高吸收劑的使用效率。 ③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充的新鮮吸