气液分布器型式

气液分布器是化工设备中的重要组成部分，主要用于将气体和液体均匀分布到塔板或填料上，以实现气液间的有效接触和传质。其型式多样，常见的主要有管式、盘式和槽式。

管式分布器结构简单，气体通过管子分布到塔板上，液体则从管子外壁流下。这种型式适用于小直径、低液量的场合。盘式分布器则通过旋转的盘片将液体分散成液滴，同时气体从盘片间穿过，适用于中等直径、中等液量的场合。槽式分布器设有多个槽口，液体从槽口流出形成液膜，气体则从液膜下方穿过，适用于大直径、高液量的场合。

在选择气液分布器型式时，需综合考虑设备尺寸、操作条件、气液流量等因素，以确保气液分布均匀、传质效果好。同时，还应注意分布器的材质和耐腐蚀性能，以满足长期稳定运行的要求。

化工设计资料

第四章设备的工艺设计及化工设备图第一节化工设备选用及工艺设计的一般原则化工设备从总体上分为两类：一类称标准设备或定型设备，是成批成系列生产的设备，可以现成买到；一类称非标准设备或非定型设备，是化工过程中需要专门设计的特殊设备。标准设备有产品目录或样本手册，有各种规格牌号，有不同生产厂家。工艺设计的任务是根据工艺要求，计算并选择某种型号，以便订货。非标准设备也是化工生产中大量存在的设备，它甚至是化工生产的一种特色。非标准设备工艺设计就是根据工艺要求，通过工艺计算，提出型式、材料、尺寸和其他一些要求。再由化工设备专业进行机械设计，由有关工厂制造。在设计非标准设备时，应尽量采用已经标准化的图纸。选型和工艺设计的原则如下。 (1)合理性。即设备必须满足工艺一般要求，设备与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又能充分发挥设备的能力。 (2)先进性。要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、转化率、收率、效率要尽可能达到先进水平。 (3)安全性。要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患。对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求；工人在操作时，劳动强度小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不用有毒有害的设备附件附料。 (4）经济性。设备投资省，易于加工、维修、更新，没有特殊的维护要求，运行费用减少。引进先进设备，亦应反复对比报价，考察设备性能，考虑是否易于被国内消化吸收和改进利用，避免盲目性。总之，要综合考虑合理性、先进性、安全性、经济性的原则，审慎地研究，认真地设计。返回

第二节化工设备的选用为正确、方便地进行化工设备的工艺设计，现将一些常用的化工设备的选用及设计方法介绍如下。一、泵的选用与设计程序 (1)确定泵型。根据工艺条件及泵的特性，首先决定泵的型式再确定泵的尺寸。从被输送物料的基本性质出发，如物料的温度、粘度、挥发性、毒性、化学腐蚀性、溶解性和物料是否均一等因素来确定泵的基本型式。在选择泵的型式时，应以满足工艺要求为主要目标。 (2)确定选泵的流量和扬程 ①流量的确定和计算。选泵时以最大流量为基础。 ②扬程的确定和计算。先计算出所需要的扬程，即用来克服两端容器的位能差，两端容器上静压力差，两端全系统的管道、管件和装置的阻力损失，以及两端（进口和出口）的速度差引起的动能差。 (3)确定泵的安装高度。 (4)确定泵的台数和备用率。 (5)校核泵的轴功率。泵的样本上给定的功率和效率都是用水试验出来的，输送介质不是清水时，应考虑密度、粘度等对泵的流量、扬程性能的影响。 (6)确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量。 (7)选用电动机。 (8)填写选泵规格表。二、换热设备的设计和选用 1．换热器设计的一般原则 (1)基本要求。换热器设计要满足工艺操作条件，能长期运转，安全可靠，不泄漏，维修清洗方便，满足工艺要求的传热面积，尽量有较高的传热效率，流体阻力尽量小，还要满足工艺布置的安装尺寸等要求。 (2)介质流程。何种介质走管程，何种介质走壳程，可按下列情况确定：腐蚀性介质走管程，可以降低对外壳材质的要求；毒性介质走管程，泄漏的几率小；易结垢的介质走管程，便于清洗和清扫；压力较高的介质走管程，这样可以减小对壳体的机械强度要求；温度高的介质走管

化工单元操作吸收习题与答案

化工单元操作吸收试题一、填空题： 1、溶解平衡时液相中___溶质的浓度___,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的____极限____,并随温度的升高而____减小___,随压力的升高而___增大____。 2、压力____增大___，温度____降低_____，将有利于解吸的进行。 3、由双膜理论可知,____双膜___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_____分子扩散____的方式通过气膜,并在界面处____溶解____,再以____分子扩散____的方式通过液膜。 4、填料塔中,填料层的压降与_____液体喷淋量_____及_____空塔气速_____有关,在填料塔的△P/Z 与u 的关系曲线中，可分为____恒持液量区___、 ____载液区____及___液泛区____三个区域。 5、吸收操作的依据是____混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度____,以达到分离气体混合物的目的。 6、亨利定律的表达式Ex p =*，若某气体在水中的亨利系数E 值很大，说明该气体为___难溶___气体。 7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过原点的直线。 8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E ___不变___，相平衡常数m ___减小____，溶解度系数H ____不变_____。 9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___大于_____溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的____上方_____。 10、吸收过程中，X K 是以___X * - X ___为推动力的总吸收系数，它的单位是___kmol/(m 2.s)__。 11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为 G L L k H k K + =11，其中L k 1 表示___液膜阻力____，当___H/k G ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 12、在1atm 、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数 1.0=G k kmol/(m 2.h.atm),液膜吸收系数25.0=L k kmol/(m 2.h.atm),溶质的溶解度系数 150=H kmol/(m 3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数 =Y K ____0.0997___kmol/(m 2.h.△Y)。 13、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率___增大___，吸收推动力___增大___。 14、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为___无限高。 15、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题：_溶剂的选择、溶剂的再生与吸收设备。 16、在填料塔操作时，影响液泛气速的因素有__填料的特性___ 、___流体的物性___和____液气比_____。 17、在填料塔设计中，空塔气速一般取____液泛_____气速的50% ~ 80%。若填料层较高，为了有效地润湿填料，塔内应设置____液体的再分布____装置。

第6章生物反应器

第6章生物反应器生物反应器就是指提供适宜细胞生长和产物形成的各种条件，促进细胞的新陈代谢，在低消耗下获得高产量的一种反应设备。一个优良的发酵罐应具备的条件： 1)结构简单; 2)不易染菌; 3)良好的液体混合性能; 4)较高的传质传热速率; 5)单位时间单位体积的生产能力高; 6)同时还应具有配套而又可靠的检测和控制仪表。工业生产用的发酵罐趋向大型化和自动化。 6.1 通风发酵罐一、通用式发酵罐又称机械搅拌通气式发酵罐，使之既有机械搅拌装置，又有压缩空气分布装置的发酵罐。 1、工作原理是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，提高发酵液的溶解氧。一个好的通用式发酵罐的基本条件： 1)具有适宜的径高比；通常H/D = 2～4，罐身长有利于氧的溶解 2)能承受一定压力；水压试验压力为工作压力的1.5倍，即0.38MPa 3)搅拌通风装置要能使气泡分散细碎，气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧，提高氧的利用率 4)具有足够的冷却面积； 5)罐内应抛光，尽量减少死角，使灭菌彻底，避免染菌； 6)搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。 2、结构特点发酵罐主要部件包括罐身、搅拌器、轴封、消泡器、联轴器、空气分布器、挡板、冷却装置、人孔及视镜等。 1) 罐体罐体由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢 2) 搅拌器和搅拌轴其作用一是打碎空气气泡，增加气－液接触界面，以提高气－液间的传质速率；二是为了使发酵液充分混和，液体中的固形物料保持悬浮状态。 3) 挡板其作用是为防止发酵液随搅拌器运转而产生旋涡，以提高混合效果。 4) 空气分布器其作用是将无菌空气引入到发酵液中同时初步分散气泡。 5) 冷却装置在发酵过程中，细胞呼吸和机械搅拌都将产生一定热量，为了保证发酵在一定温度下进行，必须将这些热量及时移去，因此需要设置冷却装置。 6) 消泡器分耙式消泡器和半封闭涡轮消泡器二、机械搅拌自吸式发酵罐利用机械搅拌的高速旋转而吸入空气的一种发酵罐。 1.工作原理转子启动前，液体浸没转子，当电机启动使转子转动时，因转子高速旋转，液体、空气在离心力的作用下，

塔内件基础知识

塔板塔板是板式塔内最重要的传质元件，板式塔是一种逐级(板)接触型的气液传质设备，塔内以塔板作为基本构件，气体以鼓泡或喷射的形式穿过板上的液层使气液两相密切接触进行传质。近几年新型塔板的发展较为迅速，一些结构新颖的塔板在工业上也得到应用，如垂直筛板，MD 塔板、ADV 塔板，条型浮阀等等。本样册仅以目前国内应用最广泛，各种性能参数比较稳定的浮阀塔盘进行简单介绍。浮阀塔板浮阀塔板是国内目前应用最多的塔板结构之一。它具有效率高操作弹性大等优点。浮阀塔板的主要部件为浮阀，我公司可为用户提供F1型、舌型和十字架型等各种阀件，其中F1型浮阀符合机械工业部颁发的标准JB1118-81。技术要求 1、塔盘的局部不平度在300mm 长度内均不得超过2mm 。塔盘板在整个板面内的弯曲度按表1的规定。 2、塔盘长度不得超过-4mm 。宽度不得超过-2mm 。 3、浮阀应符合JB1118-81，F1型浮阀塔盘板孔径应为Φ39+0.3mm ，相邻孔距允差不得超过±2.5mm ，任意孔距的允差不得超过±6mm 。标记示例：以“A3”为主制成的双面可拆连件：双面可拆连接件 SLA(JB1120-81) 其中：S:双面可拆连接件；A:零件料质连接件技术要求：

卡子技术要求：卡子连接件卡子是最常用的板式塔塔盘的固定件，根据JB-1119-81标准生产，填料格栅填料格栅填料是新型规整填料，有塑料格栅填料和金属格栅填料。塑料格栅填料是由塑料板经过一定的加工工艺，根据塔径和人孔的大小用金属构件连接组装而成。每盘填料高度由塔径而。金属格栅填料呈蜂窝状，由金属薄板冲压连接根据人孔大小制成块片和塔内装组而成。格栅填料主要是以板片作为主要传质构件。板片垂直于塔截面，与气流和液流方向平行，上下两层呈450旋转。气体和液体有固定的通道，流体在板片

浅谈尿素气提塔的结构特点

浅谈尿素气提塔的结构特点气提是一个物理过程，它采用一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态，使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来，从而达到分离物质的目的。例如，A为液体，B为气体，B溶于A中达到气液平衡，气相中以B气相为主，加入气相汽提介质C时，气相中A、B的分均均降低从而破坏了气液平衡，A、B物质均向气相扩散，但因气相中以B为主，趋于建立一种新的平衡关系，故大量B介质向气相中扩散，从而达到气液相分离目的。通过控制气提介质的量可以控制气提程度。尿素生产装置中的气提塔是尿素生产工艺过程中主要的设备之一。北大荒农业股份公司浩良河化肥分公司尿素生产采用水溶液全循环法，采用的是二氧化碳作汽提介质。根据多年来在尿素生产中总结的经验并查阅相关资料，现以二氧化碳作为汽提介质的气提塔为例，浅析气提塔的主要结构及特点。气提塔的高压部分由管箱短节球形封头、入孔盖、液体分布器、汽提管、升气管、管板等部分组成。低压部分由低压壳体、膨胀节、防爆板等组成。其主要部分包括密封结构、衬里、液体分布系统以及附件等。一、密封结构尿素生产装置中气提塔的密封结构主要有：不锈钢齿形垫、纯钛透镜垫。这种结构具有耐腐蚀、密封性能好，结构简单，制造方便，能重复使用等优点。在引进的大型尿素生产装置中，包括气提塔在内的几台高压设备密封结构，均采用螺栓拉伸器按要求预紧，在开车升温过程中，设备升温到120℃时再进行热紧。螺栓拉伸器有液压和风动两种方式。无论是何种方式，在预紧、热紧的过程中都必须按顺序分几次对称均匀地预紧、热紧，以便使密封垫达到较为理想的密封效果。二、衬里尿素气提塔衬里主要形式有松衬里、爆炸复合衬里、堆焊衬里。衬里的材质主要有316L不锈钢及工业纯钛。就目前应用而言，气提塔多采用爆炸形式衬里。机械松衬里虽便于检漏，但制造工艺复杂，贴紧度差，不能承受较大温度、压力的波动。堆焊衬里虽能承受较大温度压力的波动，但制造需要专用焊接设备及消耗大量昂贵的焊材，成本较高，并且衬里也不能检漏，因此应用较少。虽然爆炸复合衬里制造质量不易控制，不易检漏，但贴紧度好，制造成本较低，所以应用较多。引进的CO2汽提法的气提塔多为8mm厚的爆炸型316L不锈钢衬里，NH3气提塔多为5mm厚爆炸型钛衬里。对于堆焊的纯奥氏体不锈钢衬里至少有3mm 以上厚度的堆焊层，以满足其耐腐蚀性能的需要。衬里检漏管一般设在焊缝的上、下两侧，其作用是在制造、维修过程中来进行渗漏检查，生产过程中用来监测设备有无泄漏。

换热器和塔讲解

第一章换热器换热器是很多工业部门广泛应用的一种常见设备，通过这种设备进行热量的传递，以满足生产工艺的需要。一、换热器的分类可按用途、换热方式、结构型式三种不同的方法进行分类。按结构型式分类如下：换热器分为管式换热器、板式换热器、新型材料换热器和其他型式的换热器。管式换热器又分为：套管式换热器、管壳式换热器、沉浸式换热器、喷淋式换热器和翅片管式换热器。板式换热器又分为：夹套式换热器、平板式换热器、伞板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和板壳式换热器。新型材料换热器分为：石墨换热器、聚四氟乙烯换热器、玻璃换热器和钛材及其他稀有金属材料换热器。其他形式的换热二、换热器旗本类型 1、直接接触式传热效果好，但不能用于发生反应或有影响的流体之间冷流体

接接触式换热器 2、蓄热式温度较高的场合，但有交叉污染，温度波动大 3、间壁式——又称变面试换热器利用间壁（固体壁面）进行热交换。冷热两种流体隔开，互不接触，热量由热流体通过间壁传递给冷流体。应用最为广泛，形式多种多样，如管壳式换热器、板式换热器等三、管壳式换热器直热流体热流体冷流体冷流体

固定管板式换热器优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。缺点：不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热应力。适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。带膨胀节的固定管板式换热器2、浮头式换热器

优点：管内和管间清洗方便，不会产生热应力。缺点：结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在操作中无法检查。适用场合：壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易结垢的场合。 3、填料函式换热器优点：结构简单，加工制造方便，造价低，管内和管间清洗方便。缺点：填料处易泄漏。适用场合：4MPa 以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度受填料的物性限制。 4、U形管换热器

课程设计二氧化硫吸收塔

一、课程设计任务书 1.1、设计题目：设计一座填料吸收塔，用于脱除混合气体中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。 1.2、工艺操作条件： (1)操作压力常压 (2)操作温度：25℃ 表一工艺操作条件 1.3、设计任务：（1）吸收方案和工艺流程的说明（2）填料吸收塔的工艺计算；（3）填料吸收塔设备设计; （4）制备工艺流程图、设备图；（5）编写设计说明书。二、设计方案的确定 2.1、吸收剂的选择吸收塔或再生塔内气液相可以逆流操作也可以并流操作，由于逆流操作具有传质推动力大，分离效率高（具有多个理论级的分离能力）的显著优点而广泛应用。用水吸收SO2属中等溶解度的吸收过程，选用逆流吸收流程。因用水作为吸收剂，且SO2不作为产品，故采用纯溶剂。 2.2 填料的选择填料的选择包括确定填料的种类，规格及材料。填料的种类主要从传质效率，通量，填料

层的压降来考虑，填料规格的选择常要符合填料的塔径与填料公称直径比值D/d。填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。对于水吸收S02的过程、操作、温度及操作压力较低，工业上通常选用所了散装填料。本设计中采用散装填料，工业常用的主要有选用DN16、DN25、DN38、D N50 、DN76等几种规格。同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减小，填料费用也增加很多。塑料填料具有质轻、价廉、耐冲击、不易破碎等优点，多用于吸收、解吸、萃取等装置。但其缺点是表面润湿性能差，在某些特殊场合，需要对其表面进行处理，以提高表面润湿性能。综合各点因素，在所了散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用塑料阶梯环填料。表2 填料尺寸与塔径的对应关系 2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计（一）吸收塔的物料衡算；（二）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三）设计液体分布器及辅助设备的选型；（四）绘制有关吸收操作图纸。三、装置的工艺计算： 3.1基础物性数据 3.1.1 液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，25℃时水的有关物性数据如下：密度为ρL=997.1 kg/m3 粘度为μL=0.0008937 Pa·s=3.2173kg/(m·h) 表面张力为σL=71.97 dyn/cm=932731 kg/h2 SO 2在水中的扩散系数为 D L 依Wilke-Chang公式计算

气液相反应器基本类型与结构

6.1.2 气液相反应器基本类型与结构 1.气液相反应器的基本类型气液相反应器按气液相接触形态可分为：（1）气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器；（2）液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等；（3）液体以膜状运动与气相进行接触的填料塔反应器和降膜反应器等。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 气液相反应器的主要类型示意图 (a)填料塔反应器；（b）板式塔反应器；（c）降膜反应器；（d）喷雾塔反应器；（e）鼓泡塔反应器；（f）搅拌鼓泡釜式反应器；（g）喷射或文氏反应器 2.气液相反应器的特点 (1)鼓泡塔反应器（图片）特点：a.气相既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率； b.鼓泡塔反应器结构简单、造价低、易控制、易维修、防腐问题易解决，用于高压时也无困难。 c.鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，故效率较低。应用：这类反应器适用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。

(2)填料塔反应器（图片）特点：a.液体沿填料表面下流，在填料表面形成液膜而与气相接触进行反应，故液相主体量较少。 b.填料塔反应器气体压降很小，液体返混极小，是一种比较好的气液相反应器。应用：适用于瞬间、界面和快速反应。（3）板式塔反应器（图片）特点:a.板式塔反应器中的液体是连续相而气体是分散相，借助于气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行化学反应； b.能在单塔中直接获得极高的液相转化率； c.板式塔反应器的气液传质系数较大，可以在板上安置冷却或加热元件，以适应维持所需温度的要求； d.但是板式塔反应器具有气相流动压降较大和传质表面较小等缺点。应用：板式塔反应器适用于快速及中速反应。 (4)膜反应器（图片）特点：a.通常借助管内的流动液膜进行气液反应，管外使用载热流体导入或导出反应热。 b.降膜反应器还具有压降小和无轴向返混的优点。 c.由于降膜反应器中液体停留时间很短， d.降膜管的安装垂直度要求较高，液体成膜和均匀分布是降膜反应器的关键，工程使用时必须注意。应用：降膜反应器可用于瞬间、界面和快速反应，它特别适用于较大热效应的气液反应过程；不适用于慢反应；也不适用于处理含固体物质或能析出固体物质及粘性很大的液体。（5）喷雾塔反应器（图片）特点：a.液体以细小液滴的方式分散于气体中，气体为连续相，液体为分散相， b.具有相接触面积大和气相压降小等优点。

气液传质设备

气液传质设备第十章气液传质设备气液传质设备的型式由多种，本章主要介绍塔式设备的构造与操作性能特点，以便解决塔设备合理选用与设计问题 10．1 填料塔一、填料塔的结构填料塔是一种应用广泛的气液两相接触并进行传热、传质的塔设备，可用于吸收〔解吸〕、精馏和萃取等别离过程。图10－1 填料塔的典型结构填料塔的结构如图10－1所示，塔体为圆筒形，两端有封头，并装有气、液相进、出口接管。塔底有气体的进口及分配空间，其上为调料的支撑——支撑栅板，板上充填一定高度的填料，填料可以乱堆，亦可以整砌。栅板可允许气、液体通过。塔顶有液体进口和液体分布器，使入塔液体尽可能均匀地喷淋在填料层地顶部，液体沿填料外表向下流动。由于填料层中地液体往往有向塔壁流动地倾向〔壁流效应〕，故填料层较高时，常将其分为假设干段，每两段之间设有液体再分布装置，可将向塔壁流动地液体重新导向填料层中。填料塔在操作时，气体从塔底通入，自下而上通过填料层地空隙，与自上而下沿填料外表流下地液体呈逆流接触，进行传质，传热，两相地组成沿塔高呈连续变化，故填料塔为微分接触式设备。填料塔地塔体可根据被处理物料地性质，用金属、陶瓷、塑料或金属外壳内衬以耐腐蚀材料制成。为保证液体在整个塔截面上地均匀分布，塔体应具有良好地垂直高度。填料塔不仅结构简单，而且具有阻力小和便于用耐腐蚀材料制造等优点，尤其适用于塔直径较小地情形及处理有腐蚀性的物料或要求压强较小的真空蒸馏系统，此外，对于某些液气比拟大的蒸馏或吸收操作，也宜采用填料塔。近年来，国内外对填料的研究与开发进展迅速。由于性能优良的新型填料不断涌现以及填料塔在节能方面的突出优势，使得目前填料塔最大直径可达20m。在国内，具有新型塔内件的高效填料塔技术也已作为国家重点推广工程，在全国

真空精馏高沸点热敏性物质中降膜再沸器的优化设计

真空精馏高沸点热敏性物质中降膜再沸器的优化设计金宇;曹锋州【摘要】对降膜再沸器进行初步设计并校核结果,核算得溢流强度无法满足分布器均匀分布的要求。产气量不变的前提下减小气化率,增大塔釜进再沸器循环量,反复调整进料条件,并对再沸器进行优化设计,溢流强度和平均液膜厚度的核算结果可满足分布器均匀分布及换热管内液相成膜的要求。设计了再沸器分布装置,使其更好地达到降膜蒸发的目的。%A preliminary design was carried out for the falling-film evaporator,and the results showed that overflow density couldn＇t meet the requirements of uniform distribution about distributors.In order to obtain an optimization design for falling-film evaporator,the rate of gasification decreased when gas production remained constant and circulation load of distillation tower bottom liquid was increased,and feeding conditions were adjusted repeatedly.The optimized overflow density and average liquid film thickness were absolutely consistent with requirements of uniform distribution of distributors and heat changer tube liquid phase film.The distributor equipment was designed in evaporator,which can make it highly adaptable to falling-film evaporate. 【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)015 【总页数】4页(P195-198)

液体分布装置设计分析

液体分布装置设计分析摘要：液体分布装置是填料塔的重要部件，保证液体分布装置的优良性能对填料塔传质效率有着巨大的影响。本文对液体分布装置的设计要求和结构型式进行了分析，论述了几个设计中的关键点以及常用结构型式的优缺点。关键词：液体分布装置设计结构分析填料塔是化学工程传质与分离过程中不可或缺的重要操作设备，填料塔具有结构简单、压力降小且可用各种材料制作等优点。以其独特的的优越性越来越被广泛应用于工程实践中。填料塔的重要部件之一就是液体分布装置。液体分布装置置于一段填料的上端，它将回流液和液相加料均匀地分布到填料表面上，形成液体初始分布和再分布。对于任一装填完毕的填料塔，气速的分布、液相的均匀分布都是非常重要的。由此可见，液体分布装置的设计是填料塔达到预期的分离效果的重要条件。下面从液体分布装置的设计要求和典型结构型式两方面进行分析、阐述。一、液体分布装置设计要求分析性能优良的液体分布装置设计时应从以下几个方面考虑和分析。 1.液体均匀分布： 1）喷淋点的设置喷淋点点数的设计在液体分布装置的设计中至关重要，它是衡量液体分布器性能的关键。在填料塔的设计过程中，为了使液体均匀分布，原则上应增加单位面积的喷淋点数，但是由于结构的限制，不可能将喷淋点数设计无限多，同时如果喷淋点数过多，液量一定，势必每一股液流的流量就小，这样不但容易堵塞也难以保证均匀分布，在实际工程设计时，喷淋点数可参考Eckert建议按下列指标确定，再综合考虑填料类型、塔径大小、操作条件等实际情况进行增大或减小点数。 D≈400mm每30cm2塔截面设一个喷淋点 D≈700mm每60cm2塔截面设一个喷淋点 D≈1200mm每100cm2塔截面设一个喷淋点一般来说喷淋点数环形填料大于鞍形，新型开孔填料大于拉西环之类的非开孔填料；填料尺寸增大，喷淋点密度减小；低喷淋密度应取较大的喷淋点密度；实验塔高于工业塔；规则填料还可根据比表面大小确定喷淋点密度，比表面积越大，喷淋点越多，其喷淋点密度远大于散堆填料。

冷却塔功能及型式介绍

冷却塔功能及型式介绍 2007年03月27日星期二 18:45 一、冷却水塔的功能及基本原理所谓冷却水塔顾名思义即是应用于散热冷却为目的之塔状洒水系统；以一般常见于楼顶之中小型空调用冷却水塔而言，其结构不外乎一圆型或方形壳体，而壳体内由上而下分别为一抽风马达及带动之抽风扇，挡水板，撒(散)水器，散热材(填充材)，入风口，最底下为水槽、进出水管及抽水马达，其功能为将空调主机所吸收或产生之热能经由冷却水的传送在冷却水塔中藉由水与空气的直接接触将热能排放至大气中。由于水具有高潜热(蒸发热)热能，加上取得容易，而空气具有吸湿能力，在这种有利条件下，冷却水塔成为散热最有效且最便宜的工具。冷却水塔内挡水板主要用于阻挡细小水滴的散失，当热水透过洒水喷嘴均允喷洒在冷却水塔内之填料上端，藉由重力向下方流动，由于空气的反向流动会造成较小液滴随空气流往上带走，为了减少冷却水的损失，须于水塔洒水喷嘴上方设置挡水版装置，小液滴遇到挡水装置受到阻挡而附着于档水版上，等档水版上之液滴累积至较大时，当其重力高于空气流带动之阻抗反向力时，水滴便会向下掉落于填料上。二、冷却水塔形式分类简介市面上之冷却水塔形式种类相当多，依空气驱动型式大致可分为机械力驱动型(Mechanical draft)及自然对流型(Nature Draft)；依空气与水的相对流路方向，冷却水塔基本上又可分为反向流式(俗称逆流式或反流式)及交叉流式(俗称横流式或交流式)；依冷却水环路又可在分为密死循环路型冷却水塔或称为密闭式冷却水塔，另一种即为开放环路型冷却水塔或称为开放式冷却水塔，其中密死循环路型冷却水塔又称为蒸发型冷却水塔。有关各型冷却水塔之特点将叙述如下。三、机械驱动空气型(Mechanical Draft)冷却水塔特色是藉由一机械动力(一般即为马达风扇)驱使空气流动，与水塔内冷却水或热交换器进行热质传递，藉以降低冷却水温度。依风扇位置可分为抽风式及吹入式两种，所谓吹入式是用风扇将空气吹入壳体内侧与壳内冷却水进行热质传交换作业，通常由壳的下方吹入，吸收水蒸气之湿空气则由上方吹出，如图2所示为吹入式冷却水塔之一例，此型依风扇之型式可分为离心式及轴流式，图2所示

浅谈通用发酵的搅拌和空气分布器的进展

通用发酵罐的搅拌和空气分布器的进展 2010-03-05 12:48:53 来源：德州鸿泰环保设备有限公司评论：0点击：75 发酵罐的搅拌装置与空气分布器在近些年来取得了很大的发展，本文综述了这方面的进展情况。重点对新型搅拌装置与空气分布器的进展以及其对溶氧和液面控制的影响进行了综述与评价，并就国内的研究现状进行了简单概述。关键词：发酵罐、搅拌器、圆盘、空气分布器、溶氧、气穴对于好氧发酵来说，发酵罐（如图1）的搅拌装置和空气分布器占有一定的重要性，搅拌装置和空气分布器的先进程度关系到发酵装置的电力能源消耗、空气的消耗、发酵溶氧情况甚至会关系到发酵指标的好坏。 1 发酵搅拌系统进展：对于传统的发酵搅拌器（如图2）大家一直在使用直叶圆盘涡轮搅拌器（类似产品还有斜叶圆盘涡轮搅拌器）、弯叶圆盘涡轮搅拌器、箭叶圆盘涡轮搅拌器对于圆盘涡轮桨，叶片数量3～8个，常用的为6个。传统认为在相同的搅拌功率下打碎气泡的能力，直叶大于弯叶，弯叶大于箭叶，但其翻动流体的能力正好相反，传统通用式发酵罐最常用的是六直叶涡轮桨和六箭叶圆盘涡轮搅拌器。在上世纪90年代，我们的发酵罐搅拌通常为此种类型：（图2 ）随着科技的不断进步，改革开放的不断深入以及工业技术的发展，上世纪90末一些国际知名的混合设备公司开始进入中国的市场，其中比较著名的有美国的莱宁（Lightnin）公司、凯米尼尔（Cheminer）公司和英国APV公司。其推出的轴流式搅拌无论是在溶氧效果上，还是在动力消耗上都有长足的进步。国内的混合设备公司也开始推出类似的搅拌。（搅拌样式如图3）（图3 ）对与60立方以下的发酵罐单层搅拌浆也许能够满足要求，对于更大体积的发酵罐通常采用多层搅拌浆相组合的方式，通常采用2—4层搅拌将进行组合。目前新型搅拌组合一般最下层采用抛物线型搅拌器，上层采用轴流式搅拌浆，并且大部分轴流式搅拌采用4宽叶的旋浆，叶片向下压的方式。主要由于其覆盖面较大，有利于延长空气在发酵液中的滞留时间。在功率消耗方面，以某抗生素为例，用传统组合式搅拌，功率消耗在1.25KW/m3,而用抛物线型搅拌器与轴流式搅拌相组合的型式，搅拌功率消耗在0.75 KW/m3。（以上数据统计按照发酵罐的总体积进行的计算）在提高传质系数方面： K L a=0.023(P/V L)（1-1） K L a---传质系数 P-----搅拌功率（W） V L----液体体积（m3） V G----表观气速(m/s) 根据式（1-1）及上述的功率消耗的经验值可以推算：若在发酵体积及表观气速相同的情况下，用抛物线型搅拌器与轴流式搅拌相组合的搅拌系统可提高传质系数28%。笔者认为虽然先进的轴流式搅拌浆组合能源消耗、气-液分散效果上有了长足的进步，但其对发酵的液面控制不利。使用传统搅拌浆组合液面可以做到“风平浪静”；但使用轴流式搅拌浆组合（尤其是最上层的轴流式搅拌浆）通常会造成液面的“波澜壮阔”，从而影响放罐体积。以直径为3800mm的发酵罐为例，“波浪”每高出100mm,就会造成一吨多的发酵液的损失，严重降低发酵罐的有效体积。 2 空气分布器的进展：

鼓泡塔反应器

学号：学年论文学院化学化工学院专业化学工程与工艺年级2012级姓名题目鼓泡塔反应器的发展成绩 2015 年 6 月 15 日

目录 1.鼓泡塔反应器 (1) 2.鼓泡塔反应器特点与结构 (1) 2.1鼓泡塔反应器特点 (1) 2.2鼓泡塔反应器结构 (2) 2.2.1简单鼓泡塔反应器基本结构 (2) 2.2.2最佳空塔气速应满足的两个条件 (2) 2.3影响传质的因素 (2) 3.鼓泡塔的优缺点 (2) 3.1优点 (2) 3.2缺点 (3) 4.鼓泡塔的分类 (3) 5.鼓泡塔反应器的历史发展及应用 (4) 5.1历史发展 (4) 5.2应用 (5) 6.结语 (5) 参考文献 (5)

鼓泡塔反应器的发展摘要：本文通过对鼓泡塔反应器以及对其发展前景进行的论述，使能够更容易的对该反应器进行研究，达到推动反应器发展的目的。关键词：鼓泡塔、反应器、发展 Abstract:In this paper, the reactor and its development prospects of bubble column reactor are discussed, which make it easier to study the reactor, and achieve the purpose of promoting the development of the reactor. Keywords:Bubble column、Reactor、Development 前言鼓泡塔反应器广泛用于发酵、生物化学、制药以及有机化合物的氢化、加氢、氯化等生产过程。另外，湿法冶金和废水处理也常用这种反应器。所以，鼓泡塔反应器的使用广泛，应该加以深入研究。 1.鼓泡塔反应器气体鼓泡通过含有反应物或催化剂的液层，以液相为连续相，气相为分散相来实现气液相反应过程的反应器[1]。有槽型鼓泡反应器、鼓泡管式反应器、鼓泡塔等多种结构型式，其中鼓泡塔应用最广。 2.鼓泡塔反应器特点与结构 2.1鼓泡塔反应器的特点 (1)液体分批加入，气体连续通入的称为半连续操作鼓泡塔。 (2)连续操作的鼓泡塔气体和液体连续加入，流动方向可以为向上并流或逆流。 (3)鼓泡塔多为空塔，一般在塔内设有挡板，以减少液体返混；为加强液体循环和传递反应热，可设外循环管和塔外换热器[2]。 (4)鼓泡塔中也可设置填料来增加气液接触面积减少返混。气体一般由环形气体分散器、单孔喷嘴、多孔板等分散后通入。（5）塔内充满液体，气体从反应器底部通入，分散成气泡沿着液体上升，既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率。这类反应器适用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。

我国大型塔器技术进展与技术创新

我国大型塔器技术进展与技术创新医药化工学院化学工程与工艺专业学生：陆建东指导老师：葛昌华摘要:介绍了我国大型规整填料塔、大型散装填料塔和大型塔盘的技术进展,展示了硬件系列自主创新技术———Zupak、Da2pak、Zhaopak、Zugrid 新型规整填料;增强型IMTP 填料;槽盘、盘槽、盘槽管式液体分布器;辐散式进气初始分布器、新型双切向环流式进气初始分布器;栅梁、一梁托多盘桁架梁、空间网架梁等的结构及性能特点。介绍了以塔器气液分布器优化设计规律、进气初始分布器与二次气体分布盘的优化设计规律、支撑装置的优化设计规律和多溢流塔盘全盘液体优流模型为代表的首创性全塔硬件优化设计规律。列举了集成创新技术及硬件优化规律在两座大型塔中的应用。关键词:塔器;填料;液体分布器;气体分布器;支撑梁;塔盘;炼油;乙烯 1 000 万t/ a 炼油装置和100 万t/ a 乙烯装置等大型石油化工企业的建设发展,促进了我国大型塔器技术的现代化。在“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”我国现代科技方针及国家发展和改革委员会国产化政策的指引下,我国塔器科技工作者以原创技术和骄人业绩展示了中华大型塔器、技术后来者居上的态势,努力实现大型塔器重点跨越的目标。 1 规整填料、格栅填料和散装填料的技术进展与创新 1.1 垂直板波纹填料垂直板波纹填料经历了4 个发展阶段或有4 种类型:单向斜波、双向斜波、单向曲波和双向曲波[1 ] 。 1.1.1 单向斜波填料单向斜波填料的结构特征为:单向波纹、倾斜通道、斜交错排列,旋转90°安装(见图1) 。它是一种高通量、低压降、高效的工业规整填料。以250Y型为例,每米约2～3 块理论板,每米填料压降100～300 Pa 。图1 单向斜波填料单向斜波填料包括Mellapak、Flexipac 、Gempak、Montzpak、Ralupak 和我国的J KB 系列波纹填料(天大天久科技股份有限公司) 、SM系列波纹填料(上海化工研究院) 、SP 系列波纹填料(南京大学) 等。1.1.2 双向斜波填料双向斜波填料的结构特征为:双向波纹、倾斜通道、斜交错排列、旋转90°安装(见图2) 。它与相应型

鼓泡塔反应器综述

目录 1 鼓泡塔反应器简介 (1) 1.1 鼓泡塔的概念 (1) 1.2 鼓泡塔的结构 (2) 1.3 鼓泡塔类型 (2) 1.3.1空心式 (3) 1.3.2 多段式 (3) 1.3.3 循环式 (3) 1.4 鼓泡塔反应器的操作状态 (5) 2 鼓泡塔反应器的流体力学特性 (7) 2.1气泡直径 (8) 2.2含气率 (8) 2.3气液比相界面积 (10) 2.4鼓泡塔内的气体阻力ΔP (10) 2.5返混 (10) 3 鼓泡塔反应器的传质、传热特性 (11) 3.1鼓泡塔的传质 (11) 3.2鼓泡塔的传热 (12) 4 鼓泡塔反应器的数学模型 (14) 4.1 双流体模型 (14) 4.2 湍流模型 (14)

5 鼓泡塔反应器的工业应用实例 (16) 1 鼓泡塔反应器简介 1.1 鼓泡塔的概念鼓泡塔是在塔体下部装上分布器，将气体分散在液体中进行传质、传热的一种塔式反应器。优点：气相高度分散于液相中，具有大的液体持有量和相界接触面，传质和传热效率高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况；结构简单，操作稳定，投资和维修费用低，被广泛应用于加氢、脱硫、烃类氧化、烃类卤化等工业过程。缺点：液相有较大的返混，气相有较大的压降。当高径比大时，气泡合并速度增加，使相际接触面积减小。

1.2 鼓泡塔的结构图1.2 简单鼓泡塔气体分布器：使气体分布均匀，强化传热、传质。是气液相鼓泡塔的关键设备之一，型式：多孔板，喷嘴，多孔等，为鼓泡塔主要结构之一，另一主要结构为塔体。换热装置：1、夹套式：热效应不大时。 2、蛇管式：热效应较大时。 3、外循环换热式：热效应较大时塔体可安装夹套或其它型式换热器或设有扩大段、液滴捕集器等；塔内液体层中可放置填料；塔内可安置水平多孔隔板以提高气体分散程度和减少液体返混。 1.3 鼓泡塔类型

液化天然气储存及应用技术

液化天然气储存及应用技术 1、前言天然气是一种清洁优质能源，近年来，世界天然气产量和消费量呈持续增长趋势。从今后我国经济和社会发展看，加快天然气的开发利用，对改善能源结构，保护生态环境，提高人民生活质量，具有十分重要的战略意义。国际上液化天然气(LNG)的生产和应用已有久远的历史。LNG贸易是天然气国际贸易的一个重要方面。近10年来LNG产量以年20％速度增长。LNG工业将是未来天然气工业重要组成部分。我国尚处于起步阶段，国家最近批准在珠海建设进口LNG接收站。中原油田正筹建一座日处理15万m3天然气的液化工厂。LNG在我国的应用必将开始一个新的阶段。 2、液化天然气的制取与输送 LNG是液化天然气的简称，常压下将天然气冷冻到-162℃左右，可使其变为液体即液化天然气(LNG)。它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后，采用节流，膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的。LNG的体积约为其气态体积的l／620。

天然气的液化技术包括天然气的预处理，天然气的液化及贮存，液化天然气的气化及其冷量的回收以及安全技术等内容。 LNG利用是一项投资巨大、上下游各环节联系十分紧密的链状系统工程，由天然气开采、天然气液化、LNG运输、LNG接收与气化、天然气外输管线、天然气最终用户等6个环节组成。由于天然气液化后，体积缩小620倍，因此便于经济可靠的运输。用LNG船代替深海和地下长距离管道，可节省大量风险性管道投资，降低运输成本。从输气经济性推算，陆上管道气在3000km左右运距最为经济，超过3500km后，船运液化天然气就占了优势，具有比管道气更好的经济性。 LNG对调剂世界天然气供应起着巨大的作用，可以解决一个国家能源的短缺，使没有气源的国家和气源衰竭的国家供气得到保证，对有气源的国家则可以起到调峰及补充的作用，不仅使天然气来源多元化，而且有很大的经济价值。 LNG作为城市气化调峰之用比用地下储气库有许多优点。例如：它选址不受地理位置、地质结构、距离远近、容量大小等限制，而且占地少、造价低、工期短、维修方便。在没有气田、盐穴水层的城市，

塔器及塔内件介绍

塔器及塔内件介绍一、塔器 1.塔器：是进行气相和液相或液相和液相间物质传递的设备。 2.塔器的分类：按结构分板式塔和填料塔两大类。 3.板式塔：内设有一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相接触进行物质传递。可根据气液操作状态分为鼓泡式塔板，如浮阀、泡帽、筛板等塔板和喷射式，如网孔、舌形等塔板。又可以根据有无降液管分为溢流式塔板（泡帽等）和穿流式（穿流式栅板和穿流式筛板等）。 4.填料塔：内装有一定高度的填料，液体沿填料自上向下流动，气体由下向上同液膜逆流接触，进行物质传递。常应用于蒸馏、吸水、萃取等操作中。根据结构特点分为乱堆填料（阶梯环、鲍尔环等颗粒填料）和规则填料（网波纹填料和波板纹填料） 5.填料塔的结构特点填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。塔设备有许多种类型，塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。