2001规整填料塔的设计计算模型.pdfVIP

　　　　　　　　　　　　　　　　　　化 　工 　机 　械 　　　　　　　　　　　　　　　2001 年 232 规整填料塔的设计计算模型 白　鹏 　刘建新 　王世昌 (天津大学) 摘 　要 　针对规整填料塔的特点和近年来的研究进展 ,分析了规整填料内的流体力学和相间传质行为 , 并对规整填料塔内压力降、液泛及气液传质设计计算模型进行比较 , 同时指出了高压填料塔设计计算中 应注意的问题 。 关键词 　规整填料塔 　压力降　传质 　设计 　计算模型 ( ) 中图分类号 　TQ053 . 5 　　　文献标识码 　A 　　　文章编号 2001 　　70 年代新型高效规整填料问世以来 ,填料塔 许多学者对其进行了广泛研究[ 1～4 ] , 目前仍然没 的研究取得较大进展 ,它打破了填料塔只能使用 有完全掌握其内在规律 ,从工程设计角度看 ,设计 于小塔的传统观念 , 目前应用的规整填料最大直 模型适用范围受到限制 。 径可达 12 . 4 m 。同散堆填料和板式塔相比,规整 对于给定的分离任务 ,规整填料塔设计的主 填料具有低压力降、高传质效率及高处理量等特 要参数就是需要确定塔的内径 、压力降及填料层 点 ,近年来在取代旧填料塔及部分板式塔的技术 的高度 。从实际情况来看 ,它们都与两相流体动 改造中效果显著 。高效规整填料的迅速发展 ,对 力学存在密切关系 ,但是在较早提出的设计模型 ( ) 这类填料设计的准确性提出了越来越高的要求 。 常称第 Ⅰ代模型 中 ,一般把传质计算与压力降 规整填料内部有序的结构 ,使得建立具有一定理 的计算独立开来 。 论基础的设计模型成为可能 。结合近年来国内外 通过对某种类型的填料进行流体力学试验 , 学者对规整填料研究的成果 ,本文对规整填料设 就可以得到图 1 所示的曲线组 ,它反映出气体流 计计算模型进行阐述 ,通过对比,讨论它们各自优 过单位高度填料层的压力降与气速的关系 。图中 缺点 ,为规整填料塔的应用提供基础 。 B 、C 线代表了气体流经湿填料层的情况 ,B 线中 1 　规整填料塔内流体力学性能 液体淋洒密度小于 C 线中液体淋洒密度 , 点 1 代 规整填料塔是 由一定高度的规整填料层组 表载液点 ,点 2 代表液泛 。对于具有一定液体淋 成 ,每一层含有许多带孔的波纹板 ,相互间交叉叠 洒密度的填料 ,随着气速的增加 ,填料层内的持液 放在一起 。多数标准规整填料板波纹倾角为 45° 或 60°,为了使气液流过填料层后有较大的混合效 ( 应 ,各层填料波纹板波纹倾角相互成 90°对 45°波 ) 纹板 ,在填料层中 ,液体在表面张力的作用下 , 以 液膜的形式下流 ,气体沿波纹间隙向上流过 ,气液 通过填料层时 ,流道的改变形成了流体混合 ,强化 了传质 ,但是也增大了填料层的压力降。 气液流体在填料塔中流动形式 , 除与填料 自 身流道的几何形状 、填料材质相关外 ,还与两相流 图 1 　填料塔压力降曲线图 速及其物理性能有关 。由于影响因素较多 ,虽然 白　鹏 ,男 ,1961 年出生 ,副研究员 。天津市 ,300072 。 © 1994-201