江西萍鄉(xiāng)科隆為您分享填料塔的水力學(xué)性能 

1.泛點(diǎn)和壓降

泛點(diǎn)（flooding point）是塔設(shè)備的操作極限，塔設(shè)備中出現(xiàn)液泛時(shí)的操作點(diǎn)。液泛是指在塔中進(jìn)行氣液逆流接觸過程或液液逆流接觸過程，由于流速過大而不能實(shí)現(xiàn)逆流操作的狀態(tài)。在氣液接觸的塔中達(dá)到泛點(diǎn)時(shí)，液體不能順暢地下流而向上漫延，并被氣體大量帶出。填料塔的zui大操作氣速為泛點(diǎn)氣速的95%，適宜的操作氣速一般為泛點(diǎn)氣速的70%左右。

影響泛點(diǎn)的因素有填料的種類、尺寸，體系的物性和液氣流動參數(shù)等。為估計(jì)泛點(diǎn)，當(dāng)前應(yīng)用廣的是埃克特（Eekert）改進(jìn)的通用關(guān)聯(lián)圖，通用的含義是除用于求泛點(diǎn)以外還可以求填料塔的壓降。

如圖1

其橫坐標(biāo)為流動參數(shù)：

如圖2

2.持液量

持液量分靜持液量與動持液量兩部分。靜持液量指填料層停止接受淋灑液體并經(jīng)過規(guī)定的滴液時(shí)間之后，仍然滯留在填料層中的液體量，其大小取決于填料本身(比表面積和表面特征）及液體的性質(zhì)。動持液帶指一定淋灑條件下持于填料層中的液體總量與靜持液量之差，表示可以從填料上滴下的那部分，亦即操作時(shí)流動于填料表面上的量。顯然這一部分持液量不但與前述因素有關(guān)，而且還與淋灑密度有關(guān)。到達(dá)載點(diǎn)附近以后，持液量還隨氣流速度的增加而增大。

總持液量由填料類型、規(guī)格、液體性質(zhì)、淋灑密度、氣速等所決定。持液量影響填料層的壓降、氣液通量及傳質(zhì)性能。液體在填料層中的平均停留時(shí)間與持液量成正比，故對熱敏性的物系不宜采用持液量大的填料。持液量增大，如間歇精餾的回收率將下降，亦為不利因素。此外，持液量還決定填料塔穩(wěn)定操作時(shí)對干擾的反應(yīng)靈敏度，為保持操作平穩(wěn)，一定的持液量還是必要的。

如圖3

3.潤濕面積和有效面積

填料塔操作中，填料表面難以全部潤濕，故比潤濕面積aw(m^2*m^-3填料層)常小于比表面積a。潤濕面積的大小除取決于液體的性質(zhì)與淋灑密度以外，填料的類型、規(guī)格以至于裝填方法等對其都有影響。一般地說，壁上開孔的、構(gòu)型敞開的、規(guī)格小的填料aw/a比值較大。

潤濕了的表面并非都是有效的傳質(zhì)表面。填料之間的接觸點(diǎn)上的液體基本上是停滯不動的，它的濃度會逐漸變到與氣相濃度達(dá)到平衡，該處的傳質(zhì)推動力便降到零，這部分表面對傳質(zhì)來說已不起作用。此外，填料層中所持的液體使空隙減小，液體與氣體的接觸面積亦小于液體與填料層的接觸面積。此種影響在規(guī)格小的填料上尤為顯著。有效表面的關(guān)聯(lián)式即恩田式，幾種填料的有效表面與淋灑密度（液體為水）的實(shí)驗(yàn)關(guān)系圖。