化工原理第七章 塔设备 答案

化工原理第七章塔设备答案化工原理第七章塔设备答案化工原理第七章塔设备答案xxx公司化工原理第七章塔设备答案文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度七气液传质设备习题解答1解:塔底压强=101+30=131[kn/m2],在上此压强下水沸点为107℃,此温度下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当P148图11--6,C20=C=C200(σ/20)=20)=UF=C[(ρl-ρG)/ρG]=[/]=[m/s]U==×=2[m/s]气体流量:VG=mG/ρG==[m3/s]塔的有效截面An(指塔版上可供气体通过的截面)An=VG/u=2=[m2]塔的总截面为A,依题意0.9A=An,∴A=An/==[m2]塔截面为A,故塔径为DπD2/4=AD=(4A/π)=(4×=≈[m]2解:已知a=,86℃时,μ水=[cp]μ甲醇=[cp]μaΩ=×+×=[cp]aμaΩ=×=由图11--21查得总板效率E==42%筛板塔增大10%故得E=×=46%实际塔板数为(30-1)/E=29/=63(釜算一块理论板)塔板层高度为(63-1)×=[m]3解:校核液泛是否发生气体通过筛孔压力降hohO=(1/2g)(uo/Co)2ρG/ρl式中:uo=[m/s],ρG=[kg/m3];ρl=953[kg/m3]根据do/tp=4mm/2mm=2,由图11--9读出Co=∴ho=(1/2953)=[m清液柱]气体通过泡沫层压降ehe=β(hw+how)式中hw=0.05m;β为充气系数,how为堰头高度。现先求β。它根据uAρG1/2值从图中查取.uA为按工作面计算的气速:uA=VG/(A-2Ad)=××=[m/s]uAρG1/2==由此查得β=。how=(V′l/lw)2/3式中.Vl为液体体积流量953)×3600=[m3/h]lw为堰长,lw=0.36m(题给条件)Fw为校正系数,由Lw/D和Vl′/的数值从图查取.V′l/==,Lw/D=由此两数从图中查得Fw=,于是:how=×2/3=[m液柱]∴he=β(hw+how)=+=[m液柱]气体通过一层筛板的总压力降为△Ht=h0+he=+=0.0472m液体流过降液管的压力损失hdhd=g(Vl/Ada)2式中Vl为液体体积流量Vl=935=[m3/s],Ada为降液管流出的缝隙面积.Ada=lw×y,y为降液管下沿距塔板距离.取H=40mm,则Ada=×=[m2]∴hda=2=[m]降液管内液面高度为HdHd=△Ht+hw+how+△+hd=+++0+=[m]取Φ=,则降液管内泡的中液面高度为H′d=Hd/Φ==[m]H′d〈HT+hw=+=[m]故不会发生液泛。(2)校核降液管内停留时间.解得ηA=ηb=L/G=(1/×(L/G)min=(1/mηA=(1/××=因为两塔的L/G、η及m相同,故两塔的NOG是相同的。又mG/L==1,操作线与平衡线平行,推动力处处相同∴Δym=yA-mxA=yA对A塔:NOG=(yb-yA)/△ym=(yb-yA)/yA=yb/yA-1=1/=又HOG相同,故两塔的填料层高度相等:hA=hb==×=[m]。4解:(1)确定填料塔塔径.根据图11-27确定液泛气速uF。L′/G′(ρG/ρl)=953)=根据此值.查得:(G′)2ΦμgρGρl=若G′=uFρG代入则u2Fρ2GΦμ0.2l/gρGρl式中Φ对38mm钢质鲍尔环为92.化入上式,则,液泛速度uF为:uF=×gρl/(ρGΦμ=××953/×92×操作气速u==×=[m/s]塔径DD=(4VG/Πu)=(4××=0.705m≈[m](2)确定填料塔压降并与板式塔比较.根据表11-5查得38mm风质鲍尔环用精馏操作的理论板当量高度则填料层高度h0=NT×h0=30×=[m]因:u2Fρ2GΦμ0.2l/gρGρl而u=,∴u2ρ2GΦμ0.2l/gρGρl以此值为纵坐标,L′/G′(ρG/ρl)=为横坐标从图11-27查得填料层每米压降△P=30[mm水柱/m填料]∴填料塔压降为=h0×△P=×30=594mm水柱板式塔压降(△P)板=实际板数×每板压降。(△P)板=N×HT=63×=[m液柱]因为题是按塔底条件计算的,两塔底基本上是水,故(△P)板=2.97m液柱可认为2.97m水柱。于是:(△P)填料/(△P)板==由此可见,填料塔的压降,一般而言是远低于板式塔的,这是填料塔的一个主要优点。5解:40mm陶瓷拉西环Φ=350[1/m]50mm陶瓷钜鞍环Φ′=130[1/m]GF’/G=(Φ/Φ′);∴G′=G(Φ/Φ′)=8000(350/130)=13100[Kg/h]因操作气速于液泛气速成正比,故产量提高的百分率为(G'-G)/G=(13100-8000)/8000=×100%=64%综合思考题[1](1)一定高度的液层载点泛点；（2）BAA[2](1)生产能力大阻力小操作弹性大；（2）是是[3]被润湿的填料表面C[4](1)液体气体液体分布（2）严重漏液严重气泡夹带降液管液泛严重雾沫夹带，液相不足[5]（1）泡罩塔，浮阀塔，筛板塔(2）液沫夹带少，不易造成降液管液泛；增加全塔高度[6]（1）鼓泡接触状态（2）泡沫接触状态（3）喷射接触状态（4）泡沫接触状态和喷射接触状态[7]（1）通过能力大（2）塔板效率高（3）塔板压降低（4）操作弹性大（5）结构简单制造成本低[8]（1）5;（2）液泛线；雾沫夹带线，漏液线；液相上限线，液相下限线[9]（1）逆流;（2）错流;（3）过量液沫（雾沫）夹带;（4）溢流液泛（或液泛）;(5)严重漏液[10]（1）泛点;（2）泛点气速是操作上限;（3）液体再分布;（4）〈[11]（1）泡沫;（2）喷射;（3）气液接触面积大，传质好;（4）空隙率[12]（1）塔板进出口侧的清液高度差;（2）采用双流型（多流型）塔板结构;（3）3～5秒；（4）6mm[13](1)液体液层压降；（2）开孔率过小或气速过度大板间距小降液管截面积太小[14](1)气体通过干板气体通过液层；（2）过量液沫夹带漏液降液管液泛[15](1)液流量；（2）塔板结构；（3）液流长度；（4）双液流、多液流（5）用塔板上结构简单的筛板塔[16]过量雾沫夹带;严重漏液；气流或液流分布不均；降低塔板面积有效利用率，使塔板上液流分布不均；降液