文档介绍：第卷第期化学工程..
年月.
空分填料塔设计中的流体力学特性
陈桂珍,林秀锋
杭州杭氧填料有限公司,浙江杭州
摘要:空分精馏主要在一℃左右的深冷条件下进行,填料塔内流体力学特性参数难以由试验直接获取,如何将
。通过—
公式及Ⅱ模型结合持液量计算推导出泛点及压降关联式以预测填料的流体力学特性。对空
分中常用的型金属孔板波纹填料进行常态下流体力学特性测试,结果表明:采用的方法可用于填料流体力学
特性的预测。对空分状态下的泛点与压降结果预测表明,空分设计中采用常态下的流体力学数据进行设计偏于
保守。
关键词:空气分离;规整填料;泛点;持液量;压降
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:

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一℃. —
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空分填料塔中主要采用金属孔板波纹填料简液泛关联式
称填料,其流体力学特性决定着塔径及能耗等几填料塔塔径设计时首先需要确定泛点因子
个重要设计参数。受实际空分条件所限,目前的流。对液泛点预测可归纳为类:—公
体力学试验参数主要由空气一水物系在常温常压状式;关联图法;③双膜理论模型法;
态下简称常态测试所获,不能直接应用于空分填④无因次分析关联式法。
料塔的设计。根据相关研究剖,
本文从空分填料塔设计角度出发,通过. 足以满足设计精度要求且相对于几种模型具有便于
公式计算填料塔内的泛点。提出采用计算、不依赖试验参数等优点,公式如下:
模型结合持液量计算方法推导出泛点争。,
以下的填料塔内的干、湿塔压力降计算公式。通过
对填料流体力学特性的测试结果证明本文所式中: 为泛点空塔气速,;为重力加速度,
推导公式的准确性,而后对空分填料塔内的流体力./;为填料比表面积,/; 为填料孔
学特性进行预测。隙率,/。;,分别为气体、液体密度,/;
作者简介:陈桂珍一,女,硕士,教授级高工,主要从事空分精馏塔及填料的设计、开发与应用,电话:,·:
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· · 化学工程年第卷第期
为液体黏度,· ;,分别为气体、液体质与因子间相互关系,再结合式,式即可得
量流量,/;,值为试验值,与填料类型有关,对到泛点以下、不同喷淋密度下湿塔压降与因子
于金属孔板波纹填料取.,.。间的相互关系。
在得知,系数前提下,可由以下计算式得
~/ 空分填料参数
旦一墨: 一墨在空分填料塔中应用较多的规整填料类型有
× × × × × ,,种填料。以金属孔板波纹填料
为主,取—系数.,.。

在空分精馏过程中,物性参数不同于常态。
式中: 为泛点气相动能因子,// ;
一般在空分精馏塔设计温度为一《,设计压力
为液体喷淋密度,。/· ;为填料塔截面
为.,上塔各理论板位置气液摩尔分数,
积,。结合式及各物性参数,计算得到液体喷
几分布如图所示,图中Ⅳ为上塔理论板数从下
淋密度与之间的相互对应关系。
到上。
压降关联式
填料塔内的干湿塔压降影响着整套空分产品的
能耗。规整填料的压降计算有较多方法,如
修正模