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