化工原理第七章塔設(shè)備答案化工原理第七章塔設(shè)備答案化工原理第七章塔設(shè)備答案xxx公司化工原理第七章塔設(shè)備答案文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度七氣液傳質(zhì)設(shè)備習(xí)題解答1解:塔底壓強(qiáng)=101+30=131[kn/m2],在上此壓強(qiáng)下水沸點為107℃,此溫度下ρG=18×131×273/×101×380)=[kg/m3]ρl=953[kg/m3]θ=[dyn/cm]μ=[cp](ρl/ρG)1/2Vl/VG=(ρG/ρl)1/2ml/mG=953)1/2×=HT=0.3m當(dāng)P148圖11--6,C20=C=C200(σ/20)=20)=UF=C[(ρl-ρG)/ρG]=[/]=[m/s]U==×=2[m/s]氣體流量:VG=mG/ρG==[m3/s]塔的有效截面An(指塔版上可供氣體通過的截面)An=VG/u=2=[m2]塔的總截面為A,依題意0.9A=An,∴A=An/==[m2]塔截面為A,故塔徑為DπD2/4=AD=(4A/π)=(4×=≈[m]2解:已知a=,86℃時,μ水=[cp]μ甲醇=[cp]μaΩ=×+×=[cp]aμaΩ=×=由圖11--21查得總板效率E==42%篩板塔增大10%故得E=×=46%實際塔板數(shù)為(30-1)/E=29/=63(釜算一塊理論板)塔板層高度為(63-1)×=[m]3解:校核液泛是否發(fā)生氣體通過篩孔壓力降hohO=(1/2g)(uo/Co)2ρG/ρl式中:uo=[m/s],ρG=[kg/m3];ρl=953[kg/m3]根據(jù)do/tp=4mm/2mm=2,由圖11--9讀出Co=∴ho=(1/2953)=[m清液柱]氣體通過泡沫層壓降ehe=β(hw+how)式中hw=0.05m;β為充氣系數(shù),how為堰頭高度。現(xiàn)先求β。它根據(jù)uAρG1/2值從圖中查取.uA為按工作面計算的氣速:uA=VG/(A-2Ad)=××=[m/s]uAρG1/2==由此查得β=。how=(V′l/lw)2/3式中.Vl為液體體積流量953)×3600=[m3/h]lw為堰長,lw=0.36m(題給條件)Fw為校正系數(shù),由Lw/D和Vl′/的數(shù)值從圖查取.V′l/==,Lw/D=由此兩數(shù)從圖中查得Fw=,于是:how=×2/3=[m液柱]∴he=β(hw+how)=+=[m液柱]氣體通過一層篩板的總壓力降為△Ht=h0+he=+=0.0472m液體流過降液管的壓力損失hdhd=g(Vl/Ada)2式中Vl為液體體積流量Vl=935=[m3/s],Ada為降液管流出的縫隙面積.Ada=lw×y,y為降液管下沿距塔板距離.取H=40mm,則Ada=×=[m2]∴hda=2=[m]降液管內(nèi)液面高度為HdHd=△Ht+hw+how+△+hd=+++0+=[m]取Φ=,則降液管內(nèi)泡的中液面高度為H′d=Hd/Φ==[m]H′d〈HT+hw=+=[m]故不會發(fā)生液泛。(2)校核降液管內(nèi)停留時間.解得ηA=ηb=L/G=(1/×(L/G)min=(1/mηA=(1/××=因為兩塔的L/G、η及m相同,故兩塔的NOG是相同的。又mG/L==1,操作線與平衡線平行,推動力處處相同∴Δym=yA-mxA=yA對A塔:NOG=(yb-yA)/△ym=(yb-yA)/yA=yb/yA-1=1/=又HOG相同,故兩塔的填料層高度相等:hA=hb==×=[m]。4解:(1)確定填料塔塔徑.根據(jù)圖11-27確定液泛氣速uF。L′/G′(ρG/ρl)=953)=根據(jù)此值.查得:(G′)2ΦμgρGρl=若G′=uFρG代入則u2Fρ2GΦμ0.2l/gρGρl式中Φ對38mm鋼質(zhì)鮑爾環(huán)為92.化入上式,則,液泛速度uF為:uF=×gρl/(ρGΦμ=××953/×92×操作氣速u==×=[m/s]塔徑DD=(4VG/Πu)=(4××=0.705m≈[m](2)確定填料塔壓降并與板式塔比較.根據(jù)表11-5查得38mm風(fēng)質(zhì)鮑爾環(huán)用精餾操作的理論板當(dāng)量高度則填料層高度h0=NT×h0=30×=[m]因:u2Fρ2GΦμ0.2l/gρGρl而u=,∴u2ρ2GΦμ0.2l/gρGρl以此值為縱坐標(biāo),L′/G′(ρG/ρl)=為橫坐標(biāo)從圖11-27查得填料層每米壓降△P=30[mm水柱/m填料]∴填料塔壓降為=h0×△P=×30=594mm水柱板式塔壓降(△P)板=實際板數(shù)×每板壓降。(△P)板=N×HT=63×=[m液柱]因為題是按塔底條件計算的,兩塔底基本上是水,故(△P)板=2.97m液柱可認(rèn)為2.97m水柱。于是:(△P)填料/(△P)板==由此可見,填料塔的壓降,一般而言是遠(yuǎn)低于板式塔的,這是填料塔的一個主要優(yōu)點。5解:40mm陶瓷拉西環(huán)Φ=350[1/m]50mm陶瓷鉅鞍環(huán)Φ′=130[1/m]GF’/G=(Φ/Φ′);∴G′=G(Φ/Φ′)=8000(350/130)=13100[Kg/h]因操作氣速于液泛氣速成正比,故產(chǎn)量提高的百分率為(G'-G)/G=(13100-8000)/8000=×100%=64%綜合思考題[1](1)一定高度的液層載點泛點；（2）BAA[2](1)生產(chǎn)能力大阻力小操作彈性大；（2）是是[3]被潤濕的填料表面C[4](1)液體氣體液體分布（2）嚴(yán)重漏液嚴(yán)重氣泡夾帶降液管液泛嚴(yán)重霧沫夾帶，液相不足[5]（1）泡罩塔，浮閥塔，篩板塔(2）液沫夾帶少，不易造成降液管液泛；增加全塔高度[6]（1）鼓泡接觸狀態(tài)（2）泡沫接觸狀態(tài)（3）噴射接觸狀態(tài)（4）泡沫接觸狀態(tài)和噴射接觸狀態(tài)[7]（1）通過能力大（2）塔板效率高（3）塔板壓降低（4）操作彈性大（5）結(jié)構(gòu)簡單制造成本低[8]（1）5;（2）液泛線；霧沫夾帶線，漏液線；液相上限線，液相下限線[9]（1）逆流;（2）錯流;（3）過量液沫（霧沫）夾帶;（4）溢流液泛（或液泛）;(5)嚴(yán)重漏液[10]（1）泛點;（2）泛點氣速是操作上限;（3）液體再分布;（4）〈[11]（1）泡沫;（2）噴射;（3）氣液接觸面積大，傳質(zhì)好;（4）空隙率[12]（1）塔板進(jìn)出口側(cè)的清液高度差;（2）采用雙流型（多流型）塔板結(jié)構(gòu);（3）3～5秒；（4）6mm[13](1)液體液層壓降；（2）開孔率過小或氣速過度大板間距小降液管截面積太小[14](1)氣體通過干板氣體通過液層；（2）過量液沫夾帶漏液降液管液泛[15](1)液流量；（2）塔板結(jié)構(gòu)；（3）液流長度；（4）雙液流、多液流（5）用塔板上結(jié)構(gòu)簡單的篩板塔[16]過量霧沫夾帶;嚴(yán)重漏液；氣流或液流分布不均；降低塔板面積有效利用率，使塔板上液流分布不均；降液