分級接觸傳質設備

分級接觸傳質設備是一類常用的傳質設備,由依次排列的若干級組成。進入同一級的兩相流體,在充分混合的狀態下進行相際傳質,由不平衡趨近相平衡,然後兩相被分離,並分別進入不同的相鄰級。

分類,計算方式,

分類

一類常用的傳質設備,由依次排列的若干級組成。進入同一級的兩相流體,在充分混合的狀態下進行相際傳質,由不平衡趨近相平衡,然後兩相被分離,並分別進入不同的相鄰級。在總體上,進行傳質的兩相按逆流或錯流方式流動,兩相組成在級間呈階躍變化。分級接觸傳質設備的種類很多,板式塔是最常見的類型,廣泛用於蒸餾、吸收、萃取等。此外,用於萃取的混合澄清槽(見萃取設備),用於吸附)的攪拌吸附槽以及流化床吸附器(見傳質設備)等都屬此類設備。
按級的組合方式,分級接觸傳質設備有塔式設備和級聯設備。①塔式設備,即各種板式塔,各級在垂直方向依次排列組合成一個整體。密度大的相由頂部加入,逐級下降,從底部離去;密度小的相由底部加入,逐級上升,從頂部離去,兩相在塔內實現逆流接觸。②級聯設備,各級在平面上組合起來,每級均有混合和分離兩個部分,可以是若干獨立設備由管道連成整體,也可合用共同的外殼而由內部通道相聯。兩相靠泵(見流體輸送機械)的輸送或攪拌器的抽吸力在級間作逆流流動。

計算方式

板式塔的設計計算,主要是確定兩個參數:實際塔板數Np與塔徑D。塔徑按下式計算:
分級接觸傳質設備
式中V為處理物料的體積流量;u為操作流速,由泛點速度(見液泛)和允許壓力降決定。實際板數由下式計算:
NP=NT/η0
式中η0為全塔效率(見級效率),由實驗測定,也可由一些經驗關聯式估算;NT為所需的理論板數(見理論級),由所要求的分離程度和傳質推動力決定(見精餾)。
級聯設備的設計計算,主要是確定實際級數與每級的有效容積。級數的計算與理論板數相似,有效容積則根據物料處理量乘以經驗確定的停留時間得出。

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