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时,塔的效率便显著下降,此限度称为液沫夹带上限。因此,常用的设计方法是,先按过量液沫夹带的原则定出一个液泛气速,操作气速取其等于液泛气速的一个分数,据以再初步定出塔径,然后反过来再核算这个操作气速之下的液沫夹带量,检查它是否达到了极限。具体步骤参看例题。根据过量液沫夹带来决定液泛气速的原则如下。塔内气流上升速度等于液滴沉降速度时,液滴即被托住而不能沉降;若气流速度更大,液滴即被带向上。显然,发生过量液沫夹带时的气流速度,应与液滴的沉降速度直接有关。根据第三章的沉降速度,此沉降速度为:
ua
4dpρLρGg3ρGζ
1121
上式中的dp为液滴直径,ρL和ρG分别为液体与气体的密度,g为重力加速度,ζ为液滴沉降的阻力系数。式1l21中所包括的量有些难以确定,无法直接用来计算液沫的沉降速度及与之相应的液泛气速。因而将这些不能确定的因素及其他常数合并,并用液泛气速代替其中的液滴沉降速度,则式1l21可写成
uFC
ρLρGρG
1122
式1l22中的uF称为液泛气速,C称为气体负荷参数。显然C与塔板上的操作条件有关,要
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f通过实验来确定。教材P138图118为求筛板塔C值用的关联曲线。图中的横坐标为液体与气体的体积流量之比VL/VG乘以液、气密度之比的千方根ρL/ρG05所得之积,亦称气液流动参数。参变数为板间距HT。从纵坐标上读出的气体负荷参数C20仅适用于液体的表面张力σ等于20mN/m即dy
/cm之时,若σ为20mN/m以外的值,则须用下式计算C
σCC2020
02
1123
注意式1123中的液体表面张力的单位为mN/m。用上法求得C值后,据式1l22即可计算液泛气速uF。实际操作用的气速u应比uF小,对于一般液体,u可取为0708uF;对于易起泡的液体,u可取为0506uF。值得指出的是,根据该图求出的uF常偏于保守一些。其他类型板式塔的C20曲线,可查有关手册。三液沫夹带板式塔操作时多少总有些液沫夹带。下层板的液体被带到上层板与其中的液体相混,显然会使板效率下降;蒸馏塔板上的液沫夹带还会将不挥发的杂质逐层送到塔顶,造成产品污染。但另一方面,有液沫生成,却可以增加传质面积。若为了要完全防止液沫夹带而采用非常低的操作气速,不仅生产能力大为下降,且效率也会大为降低,故生产中只是将液沫夹带限制在一定限度以内,正常操作时的液沫夹带分率最高为015,般不宜超过010。液沫夹带分率φ代表某层塔板液沫夹带的量在进入该层塔板的液体总量中所占的分数,其定r
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