现代塔器技术 第2版PDF电子书下载

概论 1

第一节 塔器的产生和发展 1

一、塔器的概念及其产生 1

二、气液传质对塔器的要求 1

三、塔器的发展 2

第二节 塔器的分类与选择 3

一、塔器的分类 3

二、板式塔和填料塔的比较 5

三、塔型的选择 6

第三节 塔板的流体力学和传质性能 9

一、塔板的流体力学性能 9

二、塔板的传质性能 14

第四节 填料的流体力学和传质性能 21

一、填料的流体力学性能 21

二、填料的传质性能 23

第五节 塔器技术的发展 26

一、塔器设计技术的发展 26

二、塔器硬件技术的发展 30

三、塔器节能技术 33

四、故障诊断技术 37

主要符号说明 41

参考文献 43

第一篇 板式塔 47

第一章 板式塔基础 47

第一节 板式塔的一些共性问题 48

一、板式塔分类 48

二、板式塔的性能指标及其相互关系 49

三、描述塔板操作性能的典型变量 51

四、塔板上的操作及传质过程 53

第二节 板式塔流体力学性能及操作限制 55

一、主要塔板流体力学参数 56

二、降液管及其流体力学性能 70

三、塔设备的操作限制及分析 77

第三节 塔板上传质 89

一、塔板效率 89

二、影响塔板的传质因素 92

三、点效率 94

四、板效率与点效率的关系 99

第四节 板式塔应用基础研究及模型化 104

一、塔板上两相流动状态及其转变规律 104

二、接触状态转变机理及转相点的关联 113

三、两相流接触状态与塔板设计 123

第五节 塔设备研究中的测试技术 125

一、流体力学状态参数的测试 125

二、塔内气流速度分布和板上液流速度分布的测试 132

三、气液两相流密度的测试 136

四、两相流传质的测试 152

主要符号说明 159

参考文献 160

第二章 泡罩型塔板 166

第一节 概述 166

一、泡罩塔的特点与发展 166

二、泡罩塔板的结构和气液接触状况 166

第二节 泡罩塔板的设计 169

一、塔板工艺设计的要求和内容 170

二、塔板设计的工艺条件 171

三、塔板的设计和计算 171

第三节 泡罩塔板效率的估算 188

一、泡罩塔效率估算的三种方法 188

二、AIChE法求算全塔效率 189

第四节 塔板的负荷性能图 191

一、塔板负荷性能图的意义 191

二、泡罩塔板负荷性能图的构成 191

第五节 S形塔板 193

一、概述 193

二、S形塔板的设计和计算 195

第六节 扁平与伞形泡罩塔板 200

一、扁平泡罩塔板的结构与性能 200

二、伞形泡罩塔板的结构与性能 201

三、扁平泡罩与伞形泡罩塔板的计算 202

第七节 其他形式的泡罩塔板 204

一、条形泡罩塔板 204

二、槽式泡罩塔板 204

三、具有Ⅱ形挡板的泡罩塔板 206

四、具有导流叶片的泡罩 207

五、旋转泡罩 207

六、开孔泡罩塔板 208

七、长泡罩塔板 209

主要符号说明 210

参考文献 213

第三章 筛孔型塔板 216

第一节 概述 216

一、筛板的发展概况 216

二、筛板性能的评价 216

第二节 筛板的特征结构、结构参数和负荷性能图 217

一、筛板特征结构 217

二、筛板结构参数 220

三、筛板负荷性能图 223

第三节 筛板气液两相流动接触状态 225

一、研究概况 225

二、HMP流态 226

三、HZ流态 232

四、关于气液流态研究的几点看法 234

第四节 筛板流体力学性能 236

一、板压降 236

二、漏液 240

三、雾沫夹带 244

四、泡沫层高度 247

五、液面落差 248

六、堰上液头 249

七、降液管性能 250

第五节 筛板传质性能 252

一、板效率模型 253

二、各因素影响板效率的规律 259

第六节 导向筛板 267

一、概述 267

二、导向筛板的结构及特点 268

三、导向筛板的流体力学性能 269

四、导向筛板的传质性能 270

五、导向筛板的设计 270

六、导向筛板的应用 271

第七节 多降液管筛板 272

一、概述 272

二、MD筛板 272

三、DJ塔板 279

四、其他各种多降液管塔板简介 284

主要符号说明 286

参考文献 292

第四章 浮阀型塔板 299

第一节 概述 299

一、浮阀塔的发展概况 299

二、浮阀塔板的分类、基本结构参数和布置 300

三、浮阀塔板的性能 304

第二节 圆盘形浮阀塔板 307

一、圆盘形浮阀塔板的分类和浮阀的结构 307

二、圆盘形浮阀塔板的性能 314

三、圆盘形浮阀塔板的设计计算 318

第三节 条形浮阀塔板 336

一、条形浮阀塔板简述 336

二、条形浮阀塔板的结构、操作性能 337

三、条形浮阀塔板的工程应用 357

四、条形浮阀塔板的计算 360

第四节 其他形式的浮阀塔板 365

一、阀式喷射塔板 365

二、锥心浮阀塔板 366

三、百叶窗式浮阀塔板 368

四、浮阀筛孔混合塔板 371

五、管式浮阀塔板 374

六、环形浮阀塔板 376

七、双层浮阀塔板 378

八、小阀塔板 380

第五节 固定阀塔板 382

一、V形栅板 383

二、Triton塔板 383

三、Provalve塔板 384

四、Bi-Frac塔板 385

第六节 浮阀塔板基础研究的进展 385

一、浮阀塔板泄漏速率的通用模型 386

二、不均匀漏液对精馏塔板效率的影响 390

三、浮阀塔板的操作流动状态 396

四、考虑到塔板上两相流态的效率模型 400

主要符号说明 415

参考文献 418

第五章 斜喷型塔板 420

第一节 概述 420

第二节 舌形塔板 421

一、结构与性能 422

二、水力学计算 423

三、设计方法 427

四、带垂直挡板的舌形塔板 429

五、设有纵向挡板的舌形塔板 432

六、其他构型的舌形塔板 432

第三节 浮动舌形塔板 434

一、浮动舌片的构型 434

二、浮舌塔板的设计方法 435

三、浮舌塔板的改进型 442

第四节 网孔塔板 446

一、概述 446

二、结构与性能 447

三、操作范围 448

四、水力学计算 450

五、结构设计 451

六、双溢流网孔塔板 454

七、计算步骤 456

八、谢依曼（Шейман）塔板 460

九、网孔类塔板的继续研究 461

第五节 斜孔塔板 463

一、结构型式 464

二、实验研究 466

三、水力学计算 469

四、结构设计 470

五、工业应用 474

主要符号说明 477

参考文献 480

第六章 立体传质塔板 482

第一节 概述 482

第二节 立体传质塔板的流体力学性能 482

一、结构、操作原理与技术特性 482

二、流体力学试验研究 484

三、设计方法 487

第三节 立体传质塔板传质性能研究 489

一、传质模型 489

二、板间空间立体传质研究 490

第四节 立体传质塔板工程应用举例 491

一、精馏操作应用实例 492

二、吸收操作应用实例 493

三、增湿与传热操作应用实例 493

第五节 喷嘴孔立体传质塔板 494

一、流体力学性能 495

二、塔板传质效率 496

第六节 宝塔罩型立体传质塔板（BTC Tray） 496

一、BTC Tray的结构及操作状况 496

二、BTC Tray流体力学性能 497

三、塔板传质效率 497

第七节 立体连续传质塔板（LLC Tray） 497

一、LLC Tray结构及操作状况 497

二、LLC Tray的性能 498

主要符号说明 498

参考文献 499

第七章 无溢流型塔板 501

第一节 概述 501

第二节 无溢流塔板的流体力学性能 502

一、无溢流塔板的操作性能简述 502

二、塔板压降 503

三、载点、泛点和适宜的操作区域 508

四、塔板上的泡沫高度 511

第三节 无溢流塔板的操作效率和传质性能 513

一、塔板效率 513

二、无溢流塔板的传质数据关联 516

第四节 无溢流塔板的设计计算 518

一、无溢流塔板设计中一些参数的决定 518

二、无溢流塔板的设计计算方法 520

第五节 无溢流筛孔型塔板 522

一、穿流式波纹筛板 522

二、穿流式双孔径筛板 524

第六节 无溢流浮阀型塔板 525

一、条形浮阀穿流塔板 525

二、圆形浮阀穿流筛板塔 528

三、柱形浮阀穿流塔板 529

第七节 混合塔板 532

一、升举穿流塔板 532

二、浮动筛板穿流塔 541

三、非均匀开孔率穿流筛板 543

四、带有降液装置的泡罩 544

结束语 545

主要符号说明 547

参考文献 549

第八章 复合塔板 551

第一节 概述 551

第二节 T/P型复合塔板 551

一、概况 551

二、结构和特点 552

三、流体力学性能 552

四、传质性能 554

五、工业应用 556

第三节 其他形式的复合塔板 557

一、填料置于筛板上的复合塔板——P/T复合塔板 557

二、多降液管筛板与填料组合的复合塔板 560

三、并流喷射式复合塔板 561

主要符号说明 563

参考文献 564

第九章 并流塔板 565

第一节 Coflo并流塔板 565

一、Colflo塔板的操作原理 565

二、设计模型 570

三、Trutna塔板的展望 573

第二节 Parastillation塔板 573

一、Jenkins效应 573

二、网孔型液体并流塔板的研究 576

三、常规浮阀筛孔型并流塔板 577

四、关于Parastillation塔工业应用的前景分析 578

第三节 其他并流塔板 579

一、气体并流塔板——CSE塔板 579

二、液体并流塔板——Slit A型塔板 582

主要符号说明 584

参考文献 585

第十章 高速塔 586

第一节 概述 586

第二节 旋流板塔 586

一、板-管结构的塔板 586

二、板-锥结构的塔板 591

三、旋流塔板的传热、传质和负荷性能 592

四、旋流塔板的工业应用和近期进展 593

五、喷旋塔 595

六、叶片式旋流塔板在前苏联的研究情况 596

第三节 波型挡板塔 598

一、波型挡板塔盘的结构及工作原理 598

二、波型挡板塔盘的性能 598

三、波型挡板塔的特点 600

四、波型挡板塔的工业应用 600

五、结束语 601

第四节 旋转板塔 601

主要符号说明 602

参考文献 604

第二篇 填料塔 607

第一章 填料塔基础 607

第一节 概述 607

一、填料塔技术概况 607

二、塔填料及塔内件 609

三、填料塔研究进展 613

四、填料塔综合性能评价 614

第二节 填料塔理论基础 616

一、填料塔传质过程 616

二、填料塔流体力学 624

第三节 填料塔工程设计 628

一、填料塔设计要点 628

二、填料塔的操作与控制 634

三、常见故障诊断与处理 638

第四节 填料塔测试技术 639

一、传质性能测试 639

二、流体力学性能测试 645

三、非金属填料理化性能测试 646

主要符号说明 648

参考文献 649

第二章 颗粒型填料 652

第一节 概述 652

第二节 环形填料 655

一、拉西环（Raschig Ring）填料 655

二、开孔环形填料 660

三、短环形填料 673

四、对称环形填料 684

第三节 鞍形填料 688

一、弧鞍形（Berl Saddle）填料 688

二、矩鞍形（Intalox Saddle）填料 691

三、改进矩鞍（Super Intalox）填料 698

四、异鞍填料 702

第四节 环鞍形填料 704

一、金属英特洛克斯填料 705

二、金属环矩鞍填料 712

三、金属双弧填料 714

四、半环形填料 715

第五节 球形填料 719

一、多面球填料 719

二、薄壁空心球填料 720

三、TRI球形填料 721

第六节 其他类型填料 722

一、海尔环（Heilex）填料 722

二、花环填料 725

三、茵派克（IMPAC）填料 726

第七节 高效填料与多管塔 727

一、高效填料 727

二、高效填料塔 730

三、多管高效填料塔 732

主要符号说明 734

参考文献 735

第三章 规整填料 739

第一节 概述 739

一、填料塔的开发应用概况 739

二、规整填料的发展与分类 740

第二节 金属板波纹填料 741

一、金属板波纹填料 742

二、压延刺孔板波纹填料 754

三、其他金属板波纹填料 758

第三节 非金属板波纹填料 770

一、塑料板波纹填料 771

二、陶瓷板波纹填料 775

三、玻璃波纹填料 782

第四节 网波纹填料 785

一、金属丝网波纹填料 786

二、金属网孔（板网）波纹填料 798

三、塑料丝网波纹填料 803

四、碳纤维波纹填料 807

第五节 栅格填料 810

一、格里奇栅格填料 811

二、网孔栅格填料 814

三、苏尔寿栅格填料 816

四、蜂窝（FG）型栅格填料 817

五、其他栅格填料 820

第六节 其他规整填料 820

一、优流填料 820

二、脉冲填料 822

三、古德洛填料（Goodloe） 824

四、板花填料 825

五、康-泰（Kon-Tane）派克填料 825

第七节 组合式规整填料 829

一、复合填料、分层复合填料 829

二、复合板网填料 830

三、组合填料（Composite Packing） 834

第八节 规整填料的工业应用 834

一、精细化工中的应用 834

二、石油化工中的应用 840

三、常减压炼油装置中的应用 845

四、化肥工业中的应用 848

五、环保工业中的应用 857

六、节能中的应用 860

七、其他应用 864

八、国外规整填料应用概况 871

第九节 规整填料塔总评 875

一、波纹填料汇总 875

二、栅格规整填料汇总 877

三、规整填料塔分离技术的发展 878

主要符号说明 880

参考文献 882

第四章 填料塔内件 886

第一节 液体分布器 886

一、基础知识 886

二、管式液体分布器 896

三、盘式液体分布器 903

四、槽式液体分布器 912

五、特殊要求液体分布器 919

第二节 填料塔气体分布装置 928

一、气流在填料床内的均布过程及其影响因素 929

二、填料塔的气体分布装置 930

三、气体分布装置的选择和设计要点 937

第三节 液（气）体再分布器 939

一、各种类型液体再分布器 939

二、液体收集器 942

三、选用和设计要点 944

第四节 填料支承板和填料床层固定装置 946

一、填料支承板 946

二、填料床层固定装置 952

第五节 除雾器 954

一、撞击式除雾器 956

二、其他除雾器 966

三、除雾器的选择和组合 966

主要符号说明 969

参考文献 971

第三篇 节能与分离传质新技术 977

第一章 精馏系统的节能技术 977

第一节 概述 977

一、能源的构成及节能潜力 977

二、化学工业的能耗及节能 980

三、炼油工业的能耗及节能 983

第二节 精馏系统的节能 985

一、精馏的应用及发展 985

二、精馏系统的能耗 988

三、精馏系统的节能 989

四、精馏系统节能基本途径分析 993

第三节 节能原理及分析方法 994

一、节能的热力学原理 994

二、节能分析方法 998

第四节 精馏过程的热量回收利用 1003

一、精馏过程的显热回收 1003

二、精馏过程的潜热回收 1007

三、加强保温隔热以减少精馏过程的热散失 1008

第五节 减少精馏过程本身对能量的需求 1015

一、精馏塔操作过程的改进 1015

二、优化精馏塔的控制系统 1022

三、采用符合节能要求的高效精馏塔型 1038

第六节 降低精馏过程能耗的途径 1042

一、采用热泵精馏节能技术 1042

二、采用多效精馏节能技术 1048

三、增设中间再沸器和冷凝器精馏节能技术 1051

四、采用附加回流及蒸发精馏节能技术 1055

五、采用热耦精馏节能技术 1056

第七节 精馏全过程系统的能量优化综合 1057

一、全过程系统节能的意义 1057

二、过程系统节能——夹点技术 1058

三、精馏系统在整个过程系统中的热集成 1062

参考文献 1073

第二章 分离传质新技术 1074

第一节 多个过程的集成化技术 1074

一、萃取精馏和共沸精馏 1074

二、复合蒸馏技术 1080

三、膜过程和蒸馏的集成 1093

四、组合蒸馏技术 1110

第二节 内部热交换蒸馏技术（HIDiC） 1121

一、逐板内部换热蒸馏塔 1121

二、内部换热填料蒸馏塔 1123

三、板翅换热器式蒸馏塔 1126

第三节 超重力工程技术 1128

一、概述 1128

二、超重力设备的研制 1129

三、超重力设备研究的新进展 1132

四、超重力工程技术发展前景 1137

参考文献 1137

第三章 橇装炼油装置技术 1141

第一节 概述 1141

第二节 国外橇装炼油装置发展简况 1141

第三节 国外橇装炼油装置技术介绍 1142

一、Hower-Baker公司技术 1142

二、Riley-Baird公司技术 1144

三、Val Verde公司技术 1145

四、旋转填料床传质机（RBP-ICI Higee Distillation Unit） 1146

第四节 应用橇装炼油装置的经济效益评估 1147

第五节 结语 1147

参考文献 1147

附录 1149