化学工程手册 第13篇 气液传质设备PDF电子书下载

13.1 气液传质设备概述 1

13.1.1 气液传质设备的主要类型 1

13.1.2 塔型的选用原则 2

参考文献 2

13.2 填料塔(一)——拉西环及其衍生型 3

13.2.1 概述 3

13.2.2 拉西环及填料塔的一般特性和设计 4

(1)基本特性数据 4

(2)泛点 5

(3)填料层阻力 8

(5.1)填料塔的传质 13

(5)传质及塔高计算 13

(4)持液量 13

(5.2)蒸馏过程的填料高度 21

(5.3)吸收过程的填料高度 22

(6)填料塔的附属结构 29

(7)填料塔的设计 35

(7.1)设计程序 35

(7.2)经济气速的求取 37

13.2.3 拉西环的衍生型 38

(1)θ环 38

(2)十字环 38

(3)螺旋环 38

参考文献 39

13.3.1 鲍尔环 41

(1)概述 41

13.3 填料塔(二)——鲍尔环及鞍形填料 41

(2)标准规格 42

(3)基本特性数据 43

(4)液泛点及阻力 43

(4.1)计算方法 43

(4.2)一些测定的数据 43

(5)传质计算 43

(5.1)传质总系数及传质单元高度 45

(5.2)等板高度H.E.T.P. 47

(6)设计问题 50

(5.3)鲍尔环传质效率的稳定范围 50

13.3.2 阶梯环 51

(1)概述 51

(2)特性数据 52

(3)流体力学性能 52

(4)传质性能 53

13.3.3 矩鞍形填料 54

(1)概述 54

(2)标准规格 54

(3)特性数据 54

(4)流体力学性能 54

(6)设计问题 56

(5)传质性能 56

13.3.4 弧鞍形填料 58

参考文献 59

13.4 填料塔(三)——丝网填料 60

13.4.1 概述 60

13.4.2 波纹网填料 60

(1)波纹网填料特点 60

(2)特性参数 62

(3)流体力学特性 63

(3.1)泛点速度 63

(3.2)压降与持液量 64

(4)传质性能 65

(6.1)塔径及压降计算 67

(5)液体喷淋及液体再分布器、支承栅板 67

(6)设计问题 67

(6.2)塔高计算 68

(6.3)其它结构 68

13.4.3 θ网环 68

(1)特性 68

(2)θ网环的流体力学特性 69

(2.1)压降 69

(2.2)泛点速度 69

(2.3)持液量 70

(3)填料效率 71

(3)等板高度 72

(2)压降 72

13.4.4 双层θ网环 72

(1)概述 72

13.4.5 压延孔环 73

(1)概述 73

(2)流体力学特性 74

(2.1)泛点速度 74

(2.2)压降 74

(3)等板高度 75

13.4.6 鞍型网 76

(1)概述 76

(2.3)持液量 77

(3)传质性能 77

(2.1)泛点速度 77

(2.2)压降 77

(2)流体力学特性 77

参考文献 78

13.5 填料塔(四)——栅条填料及实体波纹填料 79

13.5.1 栅条填料 79

(1)栅条填料的特性数据 79

(2)流体力学计算 79

(2.1)泛点计算 79

(1.1)波纹板操作性能 80

(1)概述 80

(1.2)波纹填料的材料 80

(3)传质计算 80

13.5.2 波纹板填料 80

(2.2)阻力计算 80

(2)特性参数 81

(3)流体力学特性 81

(3.1)干填料压降△FD 83

(3.2)喷淋填料的压降△Ps 83

(3.3)液泛点 83

(4)传质效率 84

参考文献 86

13.6 填料塔(五)——特种塔型 87

13.6.1 湍球塔 87

(1)填料参数和流体力学计算 87

(1.1)填料球 87

(1.2)静止床层高度，空隙率及球数 88

(1.3)空塔速度及膨胀高度，板间距(接触区高度) 88

(1.4)喷淋量 90

(1.5)压降 90

(2)辅助结构 92

13.13.2 塔板结构 92

(1.6)持液量 92

(3)湍球塔的传质 93

13.6.2 多管塔 96

(1)多管塔结构 96

(2.2)塔顶为主要产品的流程 102

(2)多管塔的应用 102

(2.1)塔底为主要产品的流程 102

(1)乳化塔的特点 103

13.6.3 乳化塔 103

(2)乳化塔的流体力学性能 104

(3)乳化塔的主要结构参数 104

参考文献 105

(1)有降液管式塔板 106

13.7.2 板型 106

13.7.1 综述 106

13.7 板式塔 106

(2)穿流式塔板 107

(3)其它型式塔板 107

13.7.3 有降液管板式塔的结构 108

(1)流动型式 108

(2)降液管及溢流堰 108

(2.1)降液管 108

(2.2)溢流堰 110

(2.3)塔板上的其他区域 111

(3)塔板结构参数的系列化 113

(3.1)塔板参数系列 113

(3.2)小直径塔板系列参数 116

(1.1)平堰 117

13.7.4 有降液管板式塔的流体力学计算 117

(1)堰上的液流高度 117

(1.3)圆形溢流管 119

(1.2)齿形堰 119

(2)液体抛出距离 120

(3)降液管内液面高度 120

13.7.5 负荷性能图 121

参考文献 123

13.8 筛板塔 124

13.8.1 概述 124

13.8.2 主要结构参数 124

(1)筛孔 124

(2)塔板布置 126

(1)压降 127

(1.1)气相压降 127

(1.2)干板压降 127

13.8.3 流体力学计算 127

(1.3)液层有效阻力h1 128

(2)漏液点 129

(3)液面梯度 130

(4)雾沫夹带 130

13.8.4 设计程序 133

(1)塔径初选 133

(2)塔径核算 133

(3)计算步骤 134

13.8.5 负荷性能图 135

(4)筛板的水平度要求 135

13.8.6 计算示例 136

参考文献 141

13.9 浮阀塔板 142

13.9.1 概述 142

13.9.2 主要结构参数 142

(1)浮阀型式 142

(2)阀的配置 144

(2)泄漏 145

(1.2)液层阻力h1 145

(1.1)干板压降 145

(1)气相压降 145

13.9.3 流体力学计算 145

(3)溢流堰及降液管 145

(3)液面梯度 146

(4)负荷上限计算 146

13.9.4 设计程序 147

13.9.5 负荷性能图 148

13.9.6 计算示例 148

参考文献 151

(1.2)泡罩结构参数及泡罩标准 152

(1.1)常用泡罩 152

13.10.2 主要结构参数 152

13.10 泡罩塔 152

(1)泡罩 152

13.10.1 概述 152

(1.3)泡罩排列 153

(2)溢流堰及降液管等板面布置 153

(2.1)溢流堰 153

(2.2)降液管、受液盘、内堰及安定区、边缘区 155

(3)排液孔 155

13.10.3 流体力学计算 156

(1)齿缝开度 156

(2)塔板压降hp 157

(3)液面梯度 158

(4)雾沫夹带 159

(1)已知工艺条件 160

(2)塔径初估 160

13.10.4 设计程序 160

(3)板面布置 161

(4)塔板压降hp 161

(5)校核液泛情况 161

(6)雾沫夹带量校核 161

(7)确定操作负荷的允许上、下限 161

(8)确定泪孔数 161

13.10.5 负荷性能图 162

13.10.6 计算示例 162

参考文献 167

13.11 导向筛板及多降液管塔板 168

(1)概述 168

(2)结构参数 168

(2.1)导向孔 168

(2.2)鼓泡促进区 168

13.11.1 导向筛板 168

(3)流体力学特性 169

(3.1)压降 169

(3.2)漏液点 170

(3.3)雾沫夹带 170

(4)传质性能 170

13.11.2 多降液管塔板 171

(1)概述 171

(2)结构参数 172

(2.1)降液管的自封 172

(2.2)降液管的宽度与堰负荷 173

(2.3)堰上液流高度 173

(3)流体力学特性 174

(4)负荷性能图 174

(5)传质性能 174

参考文献 174

(2)结构 175

(1)概述 175

13.12.1 斜孔板 175

15.12 几种斜喷型塔板 175

(3)流体力学特性 176

(4)传质性能 176

13.12.2 舌形板 177

(1)概述 177

(2)结构及流体力学特性 177

(2.1)舌孔 177

(2.2)气相压降 178

(2.3)降液管及板上液流进口阻力hd 178

(2.6)漏液 179

(2.5)降液管内液层高度Hd 179

(2.4)板上溢流层高度how 179

(3)塔板设计及负荷性能图的分析 180

(3.1)塔径估算 180

(2.7)雾沫夹带量ev 180

(3.2)流体力学计算 181

(3.3)负荷性能图 181

13.12.3 浮舌塔板 182

(1)概述 182

(2)结构及流体力学特性 182

(2.1)塔板结构 182

(2.2)流体力学特性 183

(3.1)塔径估算 184

(3)浮舌塔的设计 184

13.12.4 浮动喷射塔 185

(1)概述 185

(2)结构尺寸 185

(3.2)负荷范围核算 185

(3)流体力学性能 187

(3.1)塔板压降 189

(3.2)泄漏量 189

(3.3)雾沫夹带 189

(4)设计计算 189

参考文献 191

(1)塔板 192

13.13.1 概述 192

13.13 穿流栅孔板塔 192

(2)栅缝及筛孔 193

(3)自由截面率 193

(4)塔板间距 193

13.13.3 流体力学计算 194

(1)塔径的确定 194

(1.1)孔(或栅缝)速度wo的确定 194

(1.2)计算塔径 196

(2)塔板的压降计算 196

(2.1)薄板的栅孔局部阻力系数ζ 196

(2.4)塔板上的持液量Γ 197

(2.2)厚板的干板阻力系数ζ 197

(2.3)塔板的压降△P 197

(3)塔板间距HT 198

(3.1)板上泡沫层高度hf 198

(3.2)塔板间距 198

(4)雾沫夹带量ev 199

13.13.4 不均匀分布开孔及双孔径穿流板 199

(1)双孔径问题 199

(2)非均匀分布开孔问题 199

13.13.6 均匀开孔穿流筛板塔计算示例 202

13.13.5 波楞穿流板 202

参考文献 205

13.14 旋流板塔 206

13.14.1 概述 206

13.14.2 结构参数 206

(1)叶片的外端直径 206

(2)盲板区直径 206

(3)仰角α 207

(4)径向角β 207

(5)开孔率 207

13.14.3 设计计算 208

(1)降液装置 208

(6)罩筒 208

(7)塔径 208

(2)塔板间距 209

(3)压降 209

(4)顶段 210

(5)底段 210

13.14.4 效率 210

13.14.5 在除雾及除尘上的应用 210

13.14.6 计算示例 210

参考文献 211

(2)喷杯 212

(3.1)喷射塔的干塔压降 212

(3)流体力学特性 212

(1)概述 212

13.15.1 并流喷射塔 212

13.15 其他塔型 212

(3.2)喷射塔的湿塔阻力 214

(4)喷射塔的传质传热过程 215

(4.1)传质性能 215

(4.2)传热性能 215

13.15.2 角钢板 217

(1)概述 217

(2)流体力学特性 217

(2.1)压降 217

(1)概述 220

13.15.3 钢板网塔板 220

(3)效率 220

(2.2)漏液和液沫夹带 220

(2)流体力学特性 223

(2.1)压降 223

(2.2)漏液 224

(2.3)雾沫夹带 224

13.15.4 浮动筛板 224

(1)结构 224

(2)流体力学特性 225

(2.1)压降 225

(2.2)雾沫夹带 225

参考文献 226

13.16 塔板效率计算 227

13.16.1 概述 227

13.16.2 板式塔的效率 227

(1)几种效率的定义 227

(1.1)全塔效率ET 227

(1.2)板效率EMv(或EML) 227

(1.3)点效率 228

(2)点效率与传质单元数的关系 229

(3)点效率与板效率的关系 230

(4)板效率与雾沫夹带的关系 231

(4.1)计算式 231

(5)板效率与全塔效率的关系 232

(4.2)雾沫夹带量及其效应 232

13.16.3 简化经验式 234

(1)O1Connell法及其衍生型 234

(1.1)O1Connell关系 234

(6)塔板效率的计算 234

(1.2)朱汝瑾公式 235

(2)Winkle法估计板效率 236

13.16.4 A．I．Ch．E．法预测板效率 236

(1)塔板上传质单元数及点效率的计算 237

(1.1)板上气相传质单元数NG 237

(1.2)板上液相传质单元数NL 237

(1.3)点效率的计算 238

(2.1)返混效率的计算 239

(2)干板效率的计算 239

(2.2)影响返混效率的因素 240

(2.3)液膜控制时的计算 240

(3)表观板效率及实际板数 241

13.16.5 各种塔板的效率比较 241

(1)塔板效率的比较 241

(2)负荷性能图和板效率 243

13.16.6 换热塔板 244

参考文献 246

基本单位符号表 248

MKfS制换算成SI简表 248