【正文】 或X)表示，傾角為45176。 金屬絲網(wǎng)波紋填料是阿波紋填料的主要形式，是由金屬絲網(wǎng)制成的。分離效率高，特別適用于精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。 金屬板波紋填料是板波紋填料的主要形式。加強(qiáng)橫向混合的作用。金屬孔板波紋填料強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)，特別適用于大直徑塔及氣液負(fù)荷較大的場合。其缺點(diǎn)是不適于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清理困難，造價(jià)高。 填料塔直徑仍采用式41計(jì)算，即 (41)式中氣體體積流量Vs由設(shè)計(jì)任務(wù)給定。 (1) 空塔氣速的確定 ①泛點(diǎn)氣速法 泛點(diǎn)氣速是填料塔操作氣速的上限，填料塔的操作空塔氣速必須小于泛點(diǎn)氣速，操作空塔氣速與泛點(diǎn)氣速之比稱為泛點(diǎn)率。設(shè)計(jì)中，對于加壓操作的塔，應(yīng)取較高的泛點(diǎn)率；對于減壓操作的塔，應(yīng)取較低的泛點(diǎn)率；對易起泡沫的物系，泛點(diǎn)率應(yīng)取低限值；而無泡沫的物系，可取較高的泛點(diǎn)率。 a .貝恩(Bain)—霍根(Hougen)關(guān)聯(lián)式 填料的泛點(diǎn)氣速可由貝恩—霍根關(guān)聯(lián)式計(jì)算，即 (42)式中 uF——泛點(diǎn)氣速，m/sg——重力加速度， m/s2 ； at——填料總比表面積，m2/m3； ε——填料層空隙率，m3/m3； ρV、ρL——?dú)庀唷⒁合嗝芏?，kg/m3； μL——液體粘度，mPa 常數(shù)A和K與填料的形狀及材質(zhì)有關(guān)，不同類型填料的A、K值列于表43中。 表43 式334中的A、K值 散裝填料類型 AK規(guī)整填料類型 A K 塑料鮑爾環(huán) 金屬絲網(wǎng)波紋填料 金屬鮑爾環(huán) 塑料絲網(wǎng)波紋填料 塑料階梯環(huán) 金屬網(wǎng)孔波紋填料 金屬階梯環(huán) 金屬孔板波紋填料 瓷矩鞍 塑料孔板波紋填料 金屬環(huán)矩鞍 計(jì)算時(shí)，先由氣液相負(fù)荷及有關(guān)物性數(shù)據(jù)求出橫坐標(biāo)的值，然后作垂線與相應(yīng)的泛點(diǎn)線相交，再通過交點(diǎn)作水平線與縱座標(biāo)相交，求出縱座標(biāo)值。 應(yīng)予指出，用?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速時(shí)，所需的填料因子為液泛時(shí)的濕填料因子，稱為泛點(diǎn)填料因子，以ΦF表示。表44列出了部分散裝填料的泛點(diǎn)填料因子平均值，可供設(shè)計(jì)中參考。 此圖適用于亂堆的顆粒形填料，如拉西環(huán)、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鮑爾環(huán)等，其上還繪制了整砌拉西環(huán)和弦柵填料兩種規(guī)整填料的泛點(diǎn)曲線。 計(jì)算時(shí)，先從手冊或圖表中查出填料在操作條件下的F因子，然后依據(jù)式43即可計(jì)算出操作空塔氣速u。 應(yīng)予指出，采用氣相動(dòng)能因子法計(jì)算適宜的空塔氣速，一般用于低壓操作( MPa)的場合。計(jì)算時(shí)，先求出最大氣相負(fù)荷因子Cs,max，然后依據(jù)以下關(guān)系 Cs= (45) 計(jì)算出Cs，再依據(jù)式44求出操作空塔氣速u。圖中的橫坐標(biāo)ψ稱為流動(dòng)參數(shù)，其定義為 (46)圖44曲線適用于板波紋填料。 表45 其他類型的波紋填料的最大負(fù)荷修正系數(shù) 填 料 類 型 型 號 修 正 系 數(shù) 板波紋填料 250Y絲網(wǎng)波紋填料 BX絲網(wǎng)波紋填料 CY陶瓷波紋填料 BX(2) 塔徑的計(jì)算與圓整 根據(jù)上述方法得出空塔氣速u后，即可由式41計(jì)算出塔徑D。常用的標(biāo)準(zhǔn)塔徑為：400、500、600、700、800、1000、1 200、1400、1600、2000、2200mm等。 (3) 液體噴淋密度的驗(yàn)算 填料塔的液體噴淋密度是指單位時(shí)間、單位塔截面上液體的噴淋量，其計(jì)算式為 (45) 式中 U——液體噴淋密度，m3/(m2 為使填料能獲得良好的潤濕，塔內(nèi)液體噴淋量應(yīng)不低于某一極限值，此極限值稱為最小噴淋密度，以Umin表示。h)； (LW) min——最小潤濕速率，m3/(m 最小潤濕速率是指在塔的截面上，單位長度的填料周邊的最小液體體積流量。對于直徑不超過75 mm的散裝填料，可取最小潤濕速率(LW) m3/(mh)。 實(shí)際操作時(shí)采用的液體噴淋密度應(yīng)大于最小噴淋密度。 填料層高度計(jì)算(1) 填料層高度計(jì)算 填料層高度的計(jì)算分為傳質(zhì)單元數(shù)法和等板高度法。 ①傳質(zhì)單元數(shù)法 采用傳質(zhì)單元數(shù)法計(jì)算填料層高度的基本公式為 Z＝HOGNOG (47) 傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算方法在《化工傳質(zhì)與分離過程》教材的吸收一章中已詳盡介紹．此處不再贅述。目前，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)多選用一些準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，其中應(yīng)用較為普遍的是修正的恩田(Onde)公式。h)； μV、μL——?dú)怏w、液體的粘度，kg/(ms=3600 kg/(mkPa)/(kmol 填料層壓降的計(jì)算 填料層壓降通常用單位高度填料層的壓降△P/Z表示。 散裝填料的壓降計(jì)算 （1）由?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)式計(jì)算 散裝填料的壓降值可由?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算。通過作圖得出交點(diǎn)，讀出過交點(diǎn)的等壓線數(shù)值，即得出每米填料層壓降值。壓降填料因子φp與液體噴淋密度有關(guān)，為了工程計(jì)算的方便，常采用與液體噴淋密度無關(guān)的壓降填料因子平均值。 表410 散裝填料壓降填料因子平均值 填料類型 填料因子, 1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán) 30611498金屬環(huán)矩鞍 1387136金屬階梯環(huán) 11882塑料鮑爾環(huán) 34323211412562塑料階梯環(huán) 17611689瓷矩鞍環(huán) 700215140160瓷拉西環(huán) 1050576450288（2）由填料壓降曲線查得 散裝填料壓降曲線的橫坐標(biāo)通常以空塔氣速u表示，縱坐標(biāo)以單位高度填料層壓降△P/Z表示，常見散裝填料的u～△P/Z曲線可從有關(guān)填料手冊中查得。 (2) 由填料壓降曲線查得 規(guī)整填料壓降曲線的橫坐標(biāo)通常以F因子表示，縱坐標(biāo)以單位高度填料層壓降△P/Z表示，常見規(guī)整填料的F～△P/Z曲線可從有關(guān)填料手冊中查得。合理地選擇和設(shè)計(jì)塔內(nèi)件，對保證填料塔的正常操作及優(yōu)良的傳質(zhì)性能十分重要。常用的填料支承裝置有柵板型、孔管型、駝峰型等。設(shè)計(jì)中，為防止在填料支承裝置處壓降過大甚至發(fā)生液泛，要求填料支承裝置的自由截面積應(yīng)大于75%。填料壓緊裝置有壓緊柵板、壓緊網(wǎng)板、金屬壓緊器等不同的類型。設(shè)計(jì)中，為防止在填料壓緊裝置處壓降過大甚至發(fā)生液泛，要求填料壓緊裝置的自由截面積應(yīng)大于70%。 (3) 液體分布裝置