化工原理授课提纲 10.气液传质设备 §10.气液传质设备 板式塔一逐级接触式传质设备 填料塔—微分接触式传质设备 其它传质设备—湿壁塔、鼓泡塔、文丘里混合器 10.1.板式塔 板式塔结构 1.总体结构 塔体总体上气液两相逆流流动, 塔板上气液两相错流流动 2.液体通道 (1)淋降板 ·优点:气液两相逆流流动、结构简单、造价低、塔截面有效利用髙 缺点:操作弹性极小一高气速形成气封、低气速形成液封 (2)降液板 液气 以降液管形状分类一园管和弓形 以液体流程分类一单程流型 双程流型 四程流型 阶梯流型 图10-1:淋降板气液流动 U形流型 图10-3:U型流型 图10-2:降液板塔体结构 (单程流型) 化学工程与工艺专业本科教学用
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-1 §10. 气液传质设备 • 板式塔—逐级接触式传质设备 • 填料塔—微分接触式传质设备 z 其它传质设备—湿壁塔、鼓泡塔、文丘里混合器… 10.1. 板式塔 一. 板式塔结构 1. 总体结构 • 塔体总体上气液两相逆流流动， • 塔板上气液两相错流流动。 2. 液体通道 ⑴ 淋降板 • 优点：气液两相逆流流动、结构简单、造价低、塔截面有效利用高； • 缺点：操作弹性极小 — 高气速形成气封、低气速形成液封。 ⑵ 降液板 • 以降液管形状分类 — 园管和弓形； • 以液体流程分类 — 单程流型 双程流型 四程流型 阶梯流型 U形流型 液气 图10-1:淋降板气液流动 气 液 图10-2：降液板塔体结构 (单程流型) 图10-3：U 型流型
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 ○DD 单程流型 程藏型 四程流型 图10-4:降液管流型 液体流程的选择见下表 塔径 液体流量m3/h U形流程单流程双流程 阶梯流程 1.0 14 2.0 11 <90 90-160 <11 <110 110-200 200-300 4.0 11 110-230 230-350 110-250 250-400 6.0 <11 <110 110-250 250-450 3.气体通道~气液接触元件 筛孔型塔板~筛板、林德筛板 ·泡罩型塔板~P14页; ·浮阀型塔板~浮阀P14页~重阀、轻阀 喷射型塔板~舌形或网孔、斜孔、浮舌塔板、旋流塔板、垂直筛板 塔板选择 1.工业要求: 气液负荷大一生产能力高 ·分离效率高一传质速率高,所需的实际板数少 操作范围宽一操作弹性大; 流动阻力小一气体通过塔板的压降低 化学工程与工艺专业本科教学用
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-2 液体流程的选择见下表： 塔径 液 体 流 量 m3 /h m U形流程 单流程 双流程 阶梯流程 1.0 1.4 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 <7 <9 <11 <11 <11 <11 <11 <45 <70 <90 <110 <110 <110 <110 90-160 110-200 110-230 110-250 110-250 200-300 230-350 250-400 250-450 3. 气体通道～气液接触元件 • 筛孔型塔板～筛板、林德筛板； • 泡罩型塔板～P144页； • 浮阀型塔板～浮阀P145页～ 重阀、轻阀 • 喷射型塔板～舌形或网孔、斜孔、浮舌塔板、旋流 塔板、垂直筛板… 二. 塔板选择 1. 工业要求： • 气液负荷大 — 生产能力高； • 分离效率高 — 传质速率高,所需的实际板数少； • 操作范围宽 — 操作弹性大； • 流动阻力小 — 气体通过塔板的压降低； 单程 流型 双程 流型 四程 流型 阶梯 流型 图10-4：降液管流型
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 塔板成本低一结构简单,加工、安装、维修方便。 2.塔板选择 塔板形状生产能力塔板效率|操作弹性气体压降|塔板成本 泡罩 3 筛板 4 2 3 3 浮阀 网孔塔板 2 2 2 垂直筛板 2 1 4 注:1—最佳→5—最差 板式塔的水力学性能 1.板面结构与气液两相接触状态 (1)板面结构 降液管流 如图所示 受液区一接受上一块板的液体 工作区缓 溢流堰一维持塔板液体层高度; 降液 ·泪孔一停产排液(对于泡罩塔板,板上开泪孔:凹形受液区,也开 泪孔) 缓冲区一防止气体短路或夹带。 工作区 (2)塔板上气液两相接触状态 Prince实验(φ80塔)观察到三种流型:(如图10-6) 鼓泡状态(o→A)一液体连续、气体分散 泡沫状态(A→C)一液体连续、气体分散; 图10-5塔板结构 ·喷射状态(C以上)一气体连续 泡沫状态时气液两相界面为液膜而喷射状态两相界面为液u 喷射状态 泡沫状态 滴。两种状态均提供了较大的传质表面实际的塔板上的流动状 态为这两种状态之一。 蜂窝状态 2.气体通过塔板压降 AP=1P+1B或MH=h+h 鼓泡状态 气体滞留分率 (1)干板压降ho 图10-6塔板上气液接触状态 气体通过板孔的阻力损失(筛板) 得: 化学工程与工艺专业本科教学用 10-3
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-3 • 塔板成本低 —结构简单，加工、安装、维修方便。 2. 塔板选择 塔板形状 生产能力 塔板效率 操作弹性 气体压降 塔板成本 泡罩 5 3 1 3 4 筛板 4 2 3 3 1 浮阀 3 1 1 3 3 网孔塔板 2 2 2 2 2 垂直筛板 1 2 2 1 4 注：1 — 最佳 → 5 — 最差 三. 板式塔的水力学性能 1. 板面结构与气液两相接触状态 ⑴ 板面结构： 如图所示 • 受液区—接受上一块板的液体； • 溢流堰—维持塔板液体层高度； • 泪孔—停产排液(对于泡罩塔板，板上开泪孔；凹形受液区，也开 泪孔); • 缓冲区—防止气体短路或夹带。 ⑵ 塔板上气液两相接触状态 Prince实验（φ80塔）观察到三种流型：（如图10-6） • 鼓泡状态(o→A) — 液体连续、气体分散； • 泡沫状态(A→C) — 液体连续、气体分散； • 喷射状态(C以上) — 气体连续。 泡沫状态时气液两相界面为液膜,而喷射状态两相界面为液 滴。两种状态均提供了较大的传质表面,实际的塔板上的流动状 态为这两种状态之一。 2. 气体通过塔板压降 ∆P = ∆Pd + ∆Pl 或∆Ht=h0＋hl ⑴ 干板压降 h0 气体通过板孔的阻力损失(筛板) 由 u0=c0 G P ρ ∆ 2 得: 降液管 降液管 受 液 区 缓 冲 区 缓 冲 区 工作区 降 液 管 受 液 区 缓 冲 区 缓 冲 区 工作区 工作区 溢 流 堰 泪孔 图10-5:塔板结构 u0 喷射状态 泡沫状态 蜂窝状态 鼓泡状态 气体滞留分率 不 发 泡 液 体 o A B C 图10-6:塔板上气液接触状态
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 co)PL PGg PLP1g c~孔流系数~由实验确定 在高度湍流时c与无关而在阻力平方区以外,c0与1有关 h。=cl4其中A=1~2 (2)液层压降h 不同的塔板有各自的内涵,对于筛板有: 克服板上液层静压; 与液层摩擦的动量损失 形成泡沫的动量损失。 h~④、h、howL) h=Ahwthow) 对于平堰h。可用 francis公式计算 图10-7:塔板上液层高度分布 =0024 F~弓形堰液流收缩系数 B充气系数,与动能因子F=2关联。 不同的传质元件,其气体穿过塔板的阻力形式也不同(如泡罩、浮阀、垂直筛板等)。各种常 见塔板的阻力损失(或压降)公式在有关化学工程手册中可以查到(如《气液传质设备》) 3.液体通过降液管流动 (1)降液管内清液高度: 如图,在1-1及2-2面之间列柏努利方程 2%+ p92%t 忽略△u2变化 P2 H =△H, p,g Z2=h+ho+∠ 则:H=MH+hx+hon+△+hd 图10-8:降液管液位高度 降液管内液体流动阻力:h= 1.36(V g ( 2)降液管泡沫液体高度 当降液管存在大量泡沫时,其密度p→>p降液管液层高度H→H 化学工程与工艺专业本科教学用
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-4 ho= L G o o c u g ρ ρ 2 2 1 (= g P g P L L G G ρ ∆ ρ ρ ρ ∆ = ) co～孔流系数～由实验确定； 在高度湍流时c0与u0无关,而在阻力平方区以外,c0与u0有关； ho=cu0 A 其中A=1～2 ⑵ 液层压降 hl —不同的塔板有各自的内涵，对于筛板有： • 克服板上液层静压； • 与液层摩擦的动量损失； • 形成泡沫的动量损失。 hl～u0 2 、hw、how(L)、… hl=β(hw+how) 对于平堰how可用Francis公式计算： how=0.00284E 3 2 w h l L Fw～弓形堰液流收缩系数； β～充气系数，与动能因子Fa=uaρG 1/2关联。 不同的传质元件,其气体穿过塔板的阻力形式也不同(如泡罩、浮阀、垂直筛板等)。各种常 见塔板的阻力损失（或压降)公式在有关化学工程手册中可以查到(如《气液传质设备》)。 3. 液体通过降液管流动 ⑴ 降液管内清液高度： 如图,在1-1及2-2面之间列柏努利方程: Hd+ g P ρ l 1 + g u 2 2 1 =Z2+ g P ρ l 2 + g u 2 2 2 +hd 忽略∆u2 变化; g P P ρ l 2 − 1 =∆Ht Z2=hw+how+∆ 则: Hd=∆Ht+hw+how+∆＋hd 降液管内液体流动阻力： hd= 2 1 36 do L A V g . ⑵ 降液管泡沫液体高度 当降液管存在大量泡沫时,其密度ρl→ρf,降液管液层高度 Hd→H'd 即: AfρlHd=AfρfH'd ∆ h 0 w h w 图10-7:塔板上液层高度分布 1 1 2 2 Hd P1 P2 Z2 图10-8:降液管液位高度
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 Hd-pHopr=Hdg 其中:一一般取0.5,易起泡物料取0.3~04 四.气液通过塔板流动的非理想性 1.理想模型 传质速率=传质系数x传质面积x平均推动力 平均推动力大—尽可能保持塔板上的错流流动、减小气体或液体返混 传质系数大一气液接触充分、表面不断更新 传质面积大一尽可能保持泡沫或液滴状态 2.非理想流动 (1)空间的反向流动 液体一雾沫夹带: G、板间距、 e 原因:液滴被气体带入上层塔板(大液滴被弹溅、小液滴沉降速度u<Lo) 后果:降低效率、严重时将产生液泛; 改进:改变气体喷射方向—垂直筛板、舌形塔板、斜孔塔板..:增加板间距(减少弹溅)或 塔径(降低)等。(正常值e≤0.1) 气体一气泡夹带: 原因:液体在降液管停留时间不足,泡沫随液体通过降液管流入下层塔板 后果:降低效率、严重时产生降液管液泛: 改进:增大降液管面积A保持液体在降液管的停留时间 HA 或:增大塔板上液体出口处缓冲区一出口安定区 或:采用喷射状态的板型一垂直筛板、舌形塔板、斜孔塔板.. (2)空间上的非均匀流动 气体一不均匀分布: △ 原因:塔板液层高度的不均匀性(液面落差△)引起 后果:效率下降、严重时产生漏液 ▲4▲▲44▲ 改进:降低液面梯度、缩短液体流程. 使 A∠05 h 或采用新型塔板 图10-9:筛板塔气速分布 化学工程与工艺专业本科教学用
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-5 Hd ′ =ρlHd/ρf =Hd/φ 其中:φ — 一般取 0.5,易起泡物料取 0.3～0.4。 四. 气液通过塔板流动的非理想性 1. 理想模型： 传质速率=传质系数×传质面积×平均推动力 • 平均推动力大—尽可能保持塔板上的错流流动、减小气体或液体返混。 • 传质系数大—气液接触充分、表面不断更新； • 传质面积大—尽可能保持泡沫或液滴状态； 2. 非理想流动 ⑴ 空间的反向流动 • 液体—雾沫夹带： ψ＝ G G e G L e L e e + = + ～L、G、板间距、… 原因：液滴被气体带入上层塔板(大液滴被弹溅、小液滴沉降速度ut<u0)； 后果：降低效率、严重时将产生液泛； 改进：改变气体喷射方向—垂直筛板、舌形塔板、斜孔塔板…；增加板间距(减少弹溅)或 塔径(降低u0)等。(正常值eG≤0.1) • 气体—气泡夹带： 原因：液体在降液管停留时间不足，泡沫随液体通过降液管流入下层塔板； 后果：降低效率、严重时产生降液管液泛； 改进：增大降液管面积Af,保持液体在降液管的停留时间； τ = L Hd Af ≥3～5s 或：增大塔板上液体出口处缓冲区—出口安定区； 或：采用喷射状态的板型—垂直筛板、舌形塔板、斜孔塔板…。 ⑵ 空间上的非均匀流动 • 气体—不均匀分布： 原因：塔板液层高度的不均匀性(液面落差∆)引起； 后果：效率下降、严重时产生漏液； 改进：降低液面梯度、缩短液体流程…。 使: 0 h ∆ <0.5 或采用新型塔板 ∆ u 图10-9:筛板塔气速分布
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 液体一非均匀分布 平推流 全混流 返混流 图10-10:塔板上液体流动分布 原因:圆形通道、流体阻力分布不同、气体的搅拌 等原因造成液体的不均匀流动或小尺度反向流动;~在 液体流量较低时影响较大; 后果:效率降低 (Xn) Eml=n-n 改进:采用平直堰时应保证ho≥6mm 对于how<6mm时采用齿形堰; 进口 出口 或:采用U型流动降液塔板 图10-11:液体浓度分布 或:采用气体导向塔板促进液体流动 3.不正常操作: (1)液泛与淹塔: 夹带液泛: L+e'a ho 原因:e!↑→L+e↑→h↑→e↑; 后果:产生液泛; 液泛气速:nCP=Pa 图10-12夹带液泛示意图 气体负荷参数C=c2/a) 2 C2表面张力为20dyn/m的气体负荷参数 设计气速:ue=0.7~0.8u一不易起泡的液体 或u=0.5~0.64—易起泡的液体 改进:采用新型塔板降低雾沫夹带;或采用较大的板间距 溢流液泛 现象:降液管内液面持续上升到溢流堰顶部 原因:降液管排液能力不足,大量的气泡夹带: 后果:恶性循环,产生降液管液泛 改进:设计时取:H4<Hr+h 化学工程与工艺专业本科教学用 10-6
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-6 • 液体—非均匀分布： 原因：圆形通道、流体阻力分布不同、气体的搅拌 等原因造成液体的不均匀流动或小尺度反向流动；～在 液体流量较低时影响较大; 后果：效率降低； EmL= ∗ − − − − n n n n x x x x 1 1 改进：采用平直堰时应保证how≥6mm； 对于how<6mm时采用齿形堰； 或：采用U型流动降液塔板…; 或：采用气体导向塔板,促进液体流动。 3. 不正常操作： ⑴ 液泛与淹塔： • 夹带液泛： 原因：e Le h e ′↑→ + ′↑→ ↑→ ′ ↑ ； 后果：产生液泛； 液泛气速：uF=C G L G ρ ρ − ρ 气体负荷参数 C = C20 0 2 20 . σ C20—表面张力为20 dyn/cm的气体负荷参数 设计气速：u=0.7～0.8 uf —不易起泡的液体 或 u=0.5～0.6 uf —易起泡的液体。 改进：采用新型塔板降低雾沫夹带；或采用较大的板间距…。 • 溢流液泛： 现象：降液管内液面持续上升到溢流堰顶部； 原因：降液管排液能力不足，大量的气泡夹带； 后果：恶性循环，产生降液管液泛； 改进：设计时取： Hd ′ <HT+hw 平推流 全混流 返混流 图10-10:塔板上液体流动分布 xn-1 (xn)m xn (xn)p 进口 出口 图10-11:液体浓度分布 h 0 w h w G+e' L+e' L+e' 图10-12夹带液泛示意图
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 采用低压降塔板,且降低降液管流动阻力.。 (2)漏液 △ 倾向性漏液 原因:较大的液面落差及较低的气速 后果:Δ最大处附近区域,产生漏液 改进:设计值<0.5 采用较高的气速~保证较大的干板压降 图10-13:倾向性漏液 由干板压降公式计算漏液气速,取l=1.5漏液气速 多程降液或新型塔板降低Δ(导向筛板、垂直筛板等); 加大入口安定区。 随机性漏液: 原因:较低的气速及板上液面波峰 后果:波峰处漏液 改进:采用较大的气 五.塔板负荷性能图 1.负荷性能图: 图10-14随机性漏液 (1)气相下限线一漏液(筛板等) 气体脉动(泡罩):最小动能因子(浮阀) (2)液相下限线一维持液体流动均匀 以堰上液头限制 保证使ho≥6mm(平直堰) (3)液体上限线一降液管停留时间限制 图10-15塔板负荷性能图 l=r23~5 (4)液泛线~由降液管溢流液泛确定 要求:(H+h)Hp~与V、V有关 (5)气相上限线一过量雾沫夹带线 0.0057 oH-2.5(h,-h ec≤0.1kg液体/kg气体 2.操作弹性:VGB/VaA(如图) 化学工程与工艺专业本科教学用
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-7 采用低压降塔板,且降低降液管流动阻力…。 ⑵ 漏液： • 倾向性漏液： 原因：较大的液面落差及较低的气速； 后果：∆ 最大处附近区域，产生漏液； 改进：设计值 ∆ h0 <0.5； 采用较高的气速～保证较大的干板压降； 由干板压降公式计算漏液气速，取uo＝1.5漏液气速； 多程降液或新型塔板降低∆（导向筛板、垂直筛板等）； 加大入口安定区。 • 随机性漏液： 原因：较低的气速及板上液面波峰； 后果：波峰处漏液； 改进：采用较大的气速。 五. 塔板负荷性能图 1. 负荷性能图： ⑴ 气相下限线—漏液（筛板等） 气体脉动（泡罩）；最小动能因子（浮阀）。 ⑵ 液相下限线—维持液体流动均匀 —以堰上液头限制 保证使how≥6mm(平直堰) ⑶ 液体上限线—降液管停留时间限制 = τ ≥ L d f V H A 3～5。 ⑷ 液泛线～由降液管溢流液泛确定 要求: (HT+hw)≥Hd/φ～与 VL、VG有关 ⑸ 气相上限线—过量雾沫夹带线 eG = ( ) T − w − ow H . h h . u 2 5 0 0057 σ eG ≤0.1 kg液体/kg气体 2. 操作弹性：VGB/VGA (如图) ∆ u 图10-13:倾向性漏液 图10-14:随机性漏液 1 2 3 4 5 V L G V A B 图10-15:塔板负荷性能图
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 六.塔板设计 1.板上液流型式~假设一种型式,设计时进行验算 2.板间距~决策值(与气速相关~液泛压降、过量雾沫夹带.); 3.塔径~→u→D→园整(査手册)→核算板间距、雾沫夹带→调整; 4.板面布置(〔筛板)~降液管、筛孔大小及布置、堰 5.验算项目~画出负荷性能图并算岀操作弹性(精馏段与提馏段分别计算)~调整。(对于非 恒摩尔流动的精馏塔,应在气速及液流强度最大的塔板进行核算) 七.效率 1.点效率 (1)定义:如图 假设塔板上液体浓度只随塔径变化, 阴影处EoG Vn (2)点效率与传质单元数关系 在阴影柱中取微元dH作气相物料衡算有 Gdy=Kyaly-y)dHe 图10-16:点效率 积分得 dy -In- y 2.干板效率~默菲尔板效率 (1)定义:(略) 2)与点效率的关系:~与塔板液体流动分布有关; 当塔板液体完全混合时(全混流) EmV=ec ≯当塔板液体均匀流动时(平推流) 1)~ Lewis式 若Eoc接近1,A较小时,Em可以大于100% 实际流动~介于上述情况之间~称为反混流动 Emv=fEo)~与塔板上液体停留时间分布有关 3.湿板效率 (1)定义 化学工程与工艺专业本科教学用 10-8
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-8 六. 塔板设计 1. 板上液流型式～假设一种型式，设计时进行验算； 2. 板间距～决策值（与气速相关～液泛压降、过量雾沫夹带…）； 3. 塔径～uf ⇒ u ⇒D⇒园整(查手册)⇒核算板间距、雾沫夹带 ⇒调整； 4. 板面布置(筛板)～降液管、筛孔大小及布置、堰； 5. 验算项目～画出负荷性能图并算出操作弹性（精馏段与提馏段分别计算）～调整。(对于非 恒摩尔流动的精馏塔,应在气速及液流强度最大的塔板进行核算) 七. 效率 1. 点效率 ⑴ 定义：如图： 假设:塔板上液体浓度只随塔径变化, 阴影处 EOG= 1 1 + + ′ − ′ − n * n n n y y y y ⑵ 点效率与传质单元数关系: 在阴影柱中取微元dHf,作气相物料衡算有: Gdy=Kya(y* -y)dHf 积分得 ∫ + − = n n y y * ya f y y dy G K H 1 1 ln − + − = − n * n * y y y y =NOG = ′ − ′ − + + 1 1 n * n n n y y y y 1- NOG e− EOG =1- NOG e− =1- G KyaH f e − 2. 干板效率～默菲尔板效率 ⑴ 定义: (略) ⑵ 与点效率的关系:～与塔板液体流动分布有关; ¾ 当塔板液体完全混合时(全混流) EmV = EOG ¾ 当塔板液体均匀流动时(平推流) EmV = A( A e EOG -1)～Lewis式 若EOG接近1, A较小时, EmV可以大于100%. ¾ 实际流动～介于上述情况之间～称为反混流动 EmV = f(EOG)～与塔板上液体停留时间分布有关. 3. 湿板效率 ⑴ 定义: yn yn+1 x xn xn-1 Hf 图10-16:点效率
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 如图:考虑液体的空间反向运动e,则实际塔板效率与Em有较大的差异需进行校正 取第n块板与塔顶做物料衡算,有: yn+1+e,(rnxn+1FLxn/V+Dx/ Yn+I=n+1+e(nxn+1) Yn+1=Lxn/v+Dx/ v ev Lev 那么湿板效率定义为 y+l Xn+l Xn Ea 图10-17:实际板间流动 (2)与默菲尔板效率的关系: 当A=1时,有 Colbwin式: L kmol/mth 少>0.1L时,L=L+e Ea=Em(液体返混)~包括板上返混和空间返混 4.总板效率 (1)定义:(见第九章) (2)与板效率的关系 不同的基准 E2=f(x)~与湿板效率及浓度分布有关 即使Ea1=Ea2 E≠Ea 1+E Lewis式(平衡线为直线)Er= (3)总板效率的经验关联 O’ connell关联图P1s图9-48(对于精馏) 5.提高塔板效率的措施 (1)总体流动 (2)结构参数 (3)接触状态 化学工程与工艺专业本科教学用
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-9 如图:考虑液体的空间反向运动ev,则实际塔板效率与EmV有较大的差异,需进行校正. 取第n块板与塔顶做物料衡算,有: yn+1+ev(xn-xn+1)=Lxn/V+Dxd/V 定义: Yn+1= yn+1+ev(xn-xn+1) 则: Yn+1= Lxn/V+Dxd/V 那么湿板效率定义为: Ea = 1 1 + + − − n * n n n Y Y Y Y ⑵ 与默菲尔板效率的关系: 当A=1时,有Colbwin式: Ea = L e E E mV mV ′ ′ 1+ e' kmol/m2 h L’ kmol/m2 h 当e'>0.1L’时, L’=L+e Ea = EmV(液体返混)～包括板上返混和空间返混. 4. 总板效率 ⑴ 定义:（见第九章） ⑵ 与板效率的关系 不同的基准 Ea = f(x)～与湿板效率及浓度分布有关 即使Ea1=Ea2=…=Ean ET≠Ea Lewis式(平衡线为直线) ET= A A Ea 1 ln 1 1 ln 1 + − ⑶ 总板效率的经验关联: O’connell关联图P154图9-48（对于精馏） ET～αµav 5. 提高塔板效率的措施 ⑴ 总体流动; ⑵ 结构参数; ⑶ 接触状态 L+evV xn evV xn+1 V yn+1 n 图10-17:实际板间流动
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 10.2.填料塔 填料塔结构与工业要求 1.总体结构 2.工业要求 填料及内部构件 1.填料类型: 1)乱堆填料:(实体填料与网体填料) ·拉西环( Raschig) 鲍尔环(Pall) 阶梯环 鞍型环一弧鞍环;矩鞍环 其它填料~γ环、半环填料、球型填料. (2)整砌填料:(实体填料与网体填料) 格栅填料; 波纹丝网填料; 波纹网板填料; ·其它整砌填料 2.填料特性及其数据 比表面积a; 空隙率一E 填料因子一φ—湿填料因子 a/E3干填料因子 3.填料塔附件 填料支撑板 液体分布器; 气体分布器; 液体再分布器 除雾器; 填料压板 填料塔的水力学性能和传质性能 1.水力学性能 化学工程与工艺专业本科教学用
化工原理授课提纲 10.气液传质设备 化学工程与工艺专业本科教学用 10-10 10.2. 填料塔 一. 填料塔结构与工业要求 1. 总体结构 2. 工业要求 二. 填料及内部构件 1. 填料类型： ⑴ 乱堆填料：(实体填料与网体填料) • 拉西环（Raschig） • 鲍尔环（Pall） • 阶梯环 • 鞍型环—弧鞍环；矩鞍环; • 丝网θ 环; • 其它填料～γ环、半环填料、球型填料…。 ⑵ 整砌填料：(实体填料与网体填料) • 格栅填料; • 波纹丝网填料; • 波纹网板填料; • 其它整砌填料。 2. 填料特性及其数据： • 比表面积 a; • 空隙率—ε ； • 填料因子—φ —湿填料因子 a/ε 3—干填料因子 3. 填料塔附件 • 填料支撑板； • 液体分布器； • 气体分布器； • 液体再分布器; • 除雾器; • 填料压板…。 三. 填料塔的水力学性能和传质性能 1. 水力学性能：