化工原理第七章 塔设备 答案

气液传质设备七题1解决方案：底部压力=101 30=131千牛/平方米，水在这个压力下的沸点是107，在这个温度下G=18131273/(22.4101380)=0.75千克/立方米l=953千克/立方米=57.5达因/厘米=0.266cp(l/G)1/2Vl/VG=(G/l)1/2ml/mG=(0.75/953)1/21.24/0.82=0.041高温=0.3米当P148图11-11 - 6中，C20=0.065c=C200(/20)0.2=0.065(57.5/20)0.2=0.08(1-G)/G0.5=0.08(953-0.75)/0.750.5=2.85米/秒u=0.7 uf=0.72.85=2米/秒气体流量： VG=mg/g=0.82/0.75=1.09m3/s塔的有效段安(指塔板上气体可以通过的部分)安=VG/u=1.09/2=0.545平方米塔的总截面是a，根据问题的含义，它是0.9A=An。A=An/0.9=0.545/0.9=0.606m2塔的截面是A，所以塔的直径是D D2/4=Ad=(4A/)0.5=(40.606/3.14)0.5=0.8790.9米2解决方案：已知在=6.3和86时，水=0.33cp甲醇=0.26厘泊a=0 . 520 . 26 0 . 480 . 33=0.29CPaa=6 . 30 . 29=1.83从图11-21，总板效率E=0.42=42%筛板塔增加10%E=1.10.42=46%塔板的实际数量是(30-1)/E=29/0.46=63(釜是一个理论塔板)托盘层的高度为(63-1)0.3=18.6米3解决方案：检查洪水是否发生气体通过筛孔的压降hohO=(1/2g)(uo/Co)2G/l其中： UO=12.7米/秒，g=0.75千克/立方米；l=953千克/立方米根据do/TP=4毫米/2毫米=2，从图11-9中读出Co=0.76ho=(1/2249.81)(12.7/0.76)2(0.75/953)=0.0112m清液柱气体通过泡沫层合而成He=(hw how)，其中hw=0.05m是膨胀系数，堰头高度是多少。让我们先问一下。根据uAG1/2值，uA为工作面计算的瓦斯速度：uA=VG/(A-2AD)=1.09/(0.606-20 . 10 . 606)=2.25米/秒uAG1/2=2.25(0.75)0.5=1.95由此我们发现=0.59。how=0.0028 Fw(Vl/lw)2/3哪里？Vl是液体体积流量(1.24/953)3600=4.68m3/hLw是堰长，lw=0.36米(给定条件)Fw是校正系数，Lw/D和Vl/Lw2.5的值从图中检索。vl/L 2.5 w=4.68/(0.63)2.5=14.86，Lw/D=0.7从这两个数字中，在图中发现Fw=1.03，因此为：how=0.00281.03(4.68/0.63)2/3=0.11米液柱he=(hwhow)=0.59(0.050.011)=0.036m液柱气体通过一层筛板的总压降Ht=h0 he=0.0112 0.036=0.0472 m流经下导管的液体的压力损失hdhd=1.39/g(Vl/Ada)2其中V1是液体体积流量V1=1.24/935=0.0013m3/s，Ada是从下导管流出的间隙面积。Ada=lwy，y是下导管下边缘和塔盘之间的距离。从。取H=40mm毫米，然后Ada=0.630.04=0.0252m2hda=1.39/9.81(0.0013/0.0252)2=0.00038米下导管中的液位为HdHd=Ht硬件方式 hd=0.047 0.05 0.011 0 0.0038=0.108m如果=0.5，下导管中气泡的中间高度为hd=Hd/=0.108/0.5=0.216米高度硬件=0.30.05=0.35米因此，洪水不会发生。(2)检查在下导管中的停留时间。解A=b=0.7升/克=(1/0.7)(升/克)最小值=(1/0.7)mA=(1/0.7)1.40.7=1.4因为两个塔的L/G、和M是相同的，所以两个塔的NOG是相同的。而毫克/升=1.4/1.4=1，操作线平行于平衡线，驱动力在任何地方都是相同的ym=ya-mxa=ya是的，塔台a :NOG=(Yb-Ya)/ym=(Yb-Ya)/Ya=Yb/Ya-1=1/0.3-1=0.7/0.3HOG又是一样的，所以两个塔的填料层具有相同的高度：hA=hb=HOG。NOG=1 . 20 . 7/0.3=2.8米).4解决方案：(1)确定填料塔的直径。根据图11-27，确定溢流速度uF。l/G(G/l)0.5=1.24/0.82(0.75/953)0.5=0.0424根据这个值，找到了：(G)2l 0.2/GGl=0.14如果g=ufrhog被替换u2f2G0.2l/ggl=0.14其中为92，用于38毫米钢保龄球环。如果应用上述公式，溢流速度uF为：uF=(0.14Gl/(G0.2)0.5=(0 . 149 . 81953/(0.75 92 0 . 2660 . 1)0.5=4.65米/秒工作气体速度u=0.6uF=0.64.65=2.8米/秒塔直径dd=(4VG/u)0.5=(41.09/3 . 142 . 8)0.5=0.705米0.7米(2)测定填料塔的压降，并与板式塔进行比较。根据表11-5，找到了38毫米气载鲍尔环精馏操作的理论板当量高度H . e . t . p=0.66米。那么填充层高度h0=NTh0=300.66=19.8米因为： u2f2g0.2l/ggl=0.14当u=0.6uf时，U22g0.2l/ggl=0.620.14=0.05以此值为纵坐标，L/G(G/l)0.5=0.0424为横坐标。从图11-27中，发现每米填料层的压降 p为30毫米水柱/米填料填料塔压降=h0P=19.830=594毫米水柱板柱压降(P)板=每个板的实际板数压降。(P)板=NHT=630.0472=2.97米液柱因为问题是根据塔底条件计算的，两个塔底基本上都是水，所以(P)板=2.97 m液柱可视为2.97米水柱。所以：(P)填料/(P)板=0.594/2.97=0.2因此，填料塔的压降一般比板式塔低得多，这是填料塔的主要优点之一。5解决方案：40毫米陶瓷拉西环=3501/米50毫米陶瓷巨型鞍形环=1301/米GF /G=(/)0.5；g=g(/)0.5=8000(350/130)0.5=13100千克/小时由于工作气体速度与液体驱替气体速度成正比，产量的增加百分比为(克-克)/克=(13100-8000)/8000=0.64100%=64%综合试题1 (1)具有一定高度的液层加载点的淹没点；(2)甲乙双方2 (1)生产能力大，阻力小，操作灵活性大；(2)是3湿填料表面c4)(1)液体、气体和液体分布(2)液体泄漏严重，气泡夹带严重，液泛，降液管雾夹带严重，液相不足5(1)泡罩塔、浮阀塔、筛板塔(2)液体泡沫夹带较少，不易造成下导管溢流；增加整个塔的高度6)(1)气泡接触状态(2)泡沫接触状态(3)喷雾接触状态(4)泡沫接触状态和喷雾接触状态7)(1)高产量(2)高塔盘效率(3)低塔盘压力(4)高操作灵活性(5)结构简单，制造成本低8(1)5；(2)洪水；雾夹带管线和液体泄漏管线；液体上限线9(1)逆流；(2)横流；(3)夹带过多的液体泡沫(薄雾)；(4)溢流溢流(或溢流)；(5)严重液体泄漏10(1)潘点；(2)泛点气速是操作的上限；(3)液体的再分布；(4)11(1)泡沫；(2)注射；(3)气液接触面积大，传质好；(4)孔隙率12(1)塔盘入口和出口侧的净液体高度差；(2)采用双流式(多流式)塔盘结构；(3) 3 5秒；(4)6mm13 (1)液层压降；(2)开孔率太小或气速太大，板间距太小，下导管截面积太小14 (1)气体通过干板气体通过液体层；(2)过量液体夹带液体泄漏降液管溢流15 (1)液体流速；(2)托盘结构