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1、填料吸收塔的操作及其的测定2023/2/21第1页，本讲稿共22页 一.原理吸吸收收是是分分离离混混合合气气体体时时利利用用混混合合气气体体中中某某组组分分在在吸吸收收剂剂中中的的溶溶解解度度的的不不同同而而达达到到分分离离的的一一种种方方法法。不不同同的的组组分分在在不不同同的的吸吸收收剂剂，不不同同的的吸吸收收温温度度，不不同同的的液液气气比比，不不同同的的吸吸收收剂剂进进口口浓浓度度，吸吸收收速速率率是是不不同同的的。所所选选用用的的吸吸收收剂剂对对某组分具有选择性吸收。某组分具有选择性吸收。2023/2/2第2页，本讲稿共22页二二.吸收塔的操作与分析吸收塔的操作与分析吸收操作的目标函
2、数吸收操作的目标函数 :y2 或 =2023/2/2第3页，本讲稿共22页三.设备因素1.1.填料塔的结构填料塔的结构2023/2/2第4页，本讲稿共22页2.2.填料的作用填料的作用(1)(1)增加气液接触面积增加气液接触面积 应满足：应满足：1)80%1)80%以上的填料润湿。以上的填料润湿。2)2)液体为分散相，气体为连续相液体为分散相，气体为连续相 (反之为鼓泡塔，失去填料的作用反之为鼓泡塔，失去填料的作用)。(2)(2)增加气液接触面的湍动增加气液接触面的湍动 应满足：应满足：1)1)保证气液逆流。保证气液逆流。2)2)要有适宜的液气比，若气速过大，要有适宜的液气比，若气速过大，液体
3、下降速度为零，即发生液泛。液体下降速度为零，即发生液泛。填料塔的操作满足了上述要求，填料才会起作用。填料塔的操作满足了上述要求，填料才会起作用。2023/2/2第5页，本讲稿共22页填料的种类填料的种类A A名称：拉西环名称：拉西环B B开发年代：开发年代：19141914，19151915，19161916C C开发者或开发单位：德国开发者或开发单位：德国 F.Rasching,Rasching AGF.Rasching,Rasching AG A.A.名称：勒辛环名称：勒辛环 B.B.开发年代开发年代:1925:1925年年 C.C.开发者或开发单位：英国开发者或开发单位：英国Lessin
4、gLessing2023/2/2第6页，本讲稿共22页填料的种类填料的种类（续（续1 1）十字隔环十字隔环 十字隔环改进型十字隔环改进型 A.A.名称：十字隔环（名称：十字隔环（Crossing Partition RingCrossing Partition Ring）B.B.开发年代：本世纪开发年代：本世纪3030年代中期年代中期 C.C.开发者或开发单位：美国孟山都公司（开发者或开发单位：美国孟山都公司（LEONARDLEONARDMONSANTOCMONSANTOC）2023/2/2第7页，本讲稿共22页填料的种类填料的种类（续（续2 2）芬斯克填料或弹簧形填料芬斯克填料或弹簧形填料
5、（Fenske SprialFenske Sprial）A.A.开发年代：开发年代：19361936年年 B.B.开发者或开发单位：开发者或开发单位：M.R.FenskeM.R.Fenske鲍尔环（鲍尔环（Pall RingPall Ring）A.A.开发年代：开发年代：19481948年，年，19521952年年 B.B.开发者或开发单位：德国开发者或开发单位：德国BASFBASF公司公司 2023/2/2第8页，本讲稿共22页英英特特洛洛克克斯斯鞍鞍形形环环（Intalox Intalox SaddleSaddle），矩矩鞍环，槽鞍环鞍环，槽鞍环B.B.开发时间：开发时间：19501950
6、年年C.C.开发者或开发单位：美国开发者或开发单位：美国M.LevaM.LevaA.A.名称：名称：泰勒花环泰勒花环 B.B.开发时间：开发时间：19541954年年 C.C.开发者或开发单位：美国开发者或开发单位：美国A.J.TellerA.J.Teller填料的种类填料的种类（续（续3 3）2023/2/2第9页，本讲稿共22页填料的种类填料的种类（续（续4 4）A.A.名称：英派特克填料（名称：英派特克填料（InterpakInterpak）B.B.开发年代：开发年代：19641964年年C.C.开开发发者者或或开开发发单单位位：德德国国林林德德公公司司（REINREINLINDELIN
7、DE）A.A.名称：短阶梯环名称：短阶梯环B.B.开发年代：开发年代：19861986年年C.C.开发者或开发单位：美国开发者或开发单位：美国GLITSCH.COGLITSCH.CO2023/2/2第10页，本讲稿共22页填料的种类填料的种类（续（续5 5）A.A.名名称称：英英特特洛洛克克斯斯金金属属填填料料（Intalox Intalox Metal Metal Tower PackingTower Packing），），IMTPIMTP，金属矩鞍环，金属矩鞍环B.B.开发年代：开发年代：19771977年年C.C.开开 发发 者者 或或 开开 发发 单单 位位：美美 国国 诺诺 顿顿 公
8、公 司司（NORTONNORTON）A.A.名称：扁型填料（名称：扁型填料（Super Minr RingSuper Minr Ring），），SMRSMRB.B.开发年代：开发年代：19891989年年C.C.开发者或开发单位：中国清华大学开发者或开发单位：中国清华大学2023/2/2第11页，本讲稿共22页填料的种类填料的种类（续（续6 6）A.A.名称：麦勒派克填料（名称：麦勒派克填料（MellapakMellapak）B.B.开发年代：开发年代：7070年代年代C.C.开发者或开发单位：瑞士苏尔寿公司开发者或开发单位：瑞士苏尔寿公司2023/2/2第12页，本讲稿共22页不同填料的性能
9、比较如下表所示：不同填料的性能比较如下表所示：填料特点备注拉西环形状简单，制造容易严重的壁流和沟流鲍尔环压降小，无严重壁流和沟流是近年来公认的性能良好的散堆填料矩鞍形填料结构不对称，压降小，处理能力大流体力学性能不如鲍尔环阶梯环填料之间呈点接触，床层空隙率大压降比鲍尔环小25，生产能力提高10金属因特洛克斯环形与鞍形结合，压降小，可用于真空精馏，处理能力大是现代工业上性能优良的散堆填料网体填料网材薄，填料尺寸小，比表面积大，液体均布能力强，阻力小，传质效率高造价过高，大型工业生产中难以应用丝网波纹填料汽体在规则通道中流动，压降低，通量高，比表面积大，传质效率高传质效率最高，价格高，易堵塞孔板波
10、纹填料具有丝网波纹填料的特点，但其价格低，不易堵塞总体性能不如丝网波纹填料2023/2/2第13页，本讲稿共22页3.液体分布器的作用（1 1）克服液体向壁偏流现象，为此，每隔一定）克服液体向壁偏流现象，为此，每隔一定 高度的填料层，要装有液体再分布器。高度的填料层，要装有液体再分布器。（2 2）使填料均匀润湿，从而增加气液接触面积）使填料均匀润湿，从而增加气液接触面积。2023/2/2第14页，本讲稿共22页1.1.当当L/G L/G m m 时需降低吸收剂进口浓度时需降低吸收剂进口浓度四四.操作因素操作因素2023/2/2第15页，本讲稿共22页 2.2.当当L/GL/G m m 时需适当
11、增加吸收剂流量时需适当增加吸收剂流量 2023/2/2第16页，本讲稿共22页 3.3.遇上强放热吸收需采用中间冷却装置遇上强放热吸收需采用中间冷却装置2023/2/2第17页，本讲稿共22页五五.吸收总传质系数的测定吸收总传质系数的测定传质速率式：传质速率式：NA=KyaV填填Ym(1)物料恒算式：物料恒算式：G空空(Y1-Y2)=L(X1-X2)(2)相平衡式：相平衡式：Y=mX(3)(1)和和(2)式联立得：式联立得：Kya=(4)注意：空气流量计需校正，其校正公式为：注意：空气流量计需校正，其校正公式为：2023/2/2第18页，本讲稿共22页G G空空装有测空气的流量计；装有测空气的
12、流量计；V V填填与塔结构和填料层高度有关与塔结构和填料层高度有关;其中：其中：六六.实验组织实验组织续续1 12023/2/2第19页，本讲稿共22页实验组织实验组织续续2 2L L装有测吸收剂的流量计；装有测吸收剂的流量计；m m 在吸收剂进塔与出塔处装有测液体的温度计；在吸收剂进塔与出塔处装有测液体的温度计；吸收温度吸收温度 ，即：即：2023/2/2第20页，本讲稿共22页七七.气体吸收流程图气体吸收流程图2023/2/2第21页，本讲稿共22页八八.原始数据表原始数据表序号L(L/h)G(L/h)tin()tout()峰高1峰高212400常温24400常温36400常温46600常温56700常温66300+300常温76600常温+202023/2/2第22页，本讲稿共22页