1、空塔氣速的計算1、先確定液泛氣速 =C×（L-G）/G0.5(m/s） （0.5為上標）C：氣體負荷因子C20/C=（20/）0.2C20表面張力為20mN/m時的C值，可查表得到。物系的液體表面張力，據物料的性質可得，mN/mL、G氣相、液相的密度2、確定空塔氣速u一般?。?.6-0.8）uf填料塔4.1.3 填料塔工藝尺寸的計算 填料塔工藝尺寸的計算包括塔徑的計算、填料層高度的計算及分段等。 4.1.3.1塔徑的計算 填料塔直徑仍采用式4-1計算，即 (4-1)式中氣體體積流量Vs由設計任務給定。由上式可見，計算塔徑的核心問題是確定空塔氣速

2、u。 (1) 空塔氣速的確定 泛點氣速法 泛點氣速是填料塔操作氣速的上限，填料塔的操作空塔氣速必須小于泛點氣速，操作空塔氣速與泛點氣速之比稱為泛點率。 對于散裝填料，其泛點率的經驗值為u/uF=0.50.85對于規整填料，其泛點率的經驗值為u/uF=0.60.95泛點率的選擇主要考慮填料塔的操作壓力和物系的發泡程度兩方面的因素。設計中，對于加壓操作的塔，應取較高的泛點率；對于減壓操作的塔，應取較低的泛點率；對易起泡沫的物系，泛點率應取低限值；而無泡沫的物系，可取較高的泛點率。 泛點氣速可用經驗方程式計算，亦可用關聯圖求取。 a .貝恩

3、(Bain)霍根(Hougen)關聯式 填料的泛點氣速可由貝恩霍根關聯式計算，即 (4-2)式中 uF泛點氣速，m/sg重力加速度，9.81 m/s2 ； at填料總比表面積，m2/m3； 填料層空隙率，m3/m3； V、L氣相、液相密度，kg/m3； L液體粘度，mPa·s； wL、wV液相、氣相質量流量，kg/h； A、K關聯常數。 常數A和K與填料的形狀及材質有關，不同類型填料的A、K值列于表4-3中。由式4-2計算泛點氣速，誤差在15%以內。 表4-3 式3-34中的A、K值 

4、散裝填料類型  AK規整填料類型 A K 塑料鮑爾環 0.09421.75金屬絲網波紋填料 0.301.75金屬鮑爾環 0.11.75塑料絲網波紋填料 0.42011.75塑料階梯環 0.2041.75金屬網孔波紋填料 0.1551.47金屬階梯環 0.1061.75金屬孔板波紋填料 0.2911.75瓷矩鞍 0.1761.75塑料孔板波紋填料 0.2911.563金屬環矩鞍 0.062251.75   &

5、#160;  b.埃克特(Eckert)通用關聯圖 散裝填料的泛點氣速可用?？颂仃P聯圖計算，如圖4-5所示。計算時，先由氣液相負荷及有關物性數據求出橫坐標的值，然后作垂線與相應的泛點線相交，再通過交點作水平線與縱座標相交，求出縱座標值。此時所對應的u即為泛點氣速uF。 應予指出，用?？颂赝ㄓ藐P聯圖計算泛點氣速時，所需的填料因子為液泛時的濕填料因子，稱為泛點填料因子，以F表示。泛點填料因子F與液體噴淋密度有關，為了工程計算的方便，常采用與液體噴淋密度無關的泛點填料因于平均值。表4-4列出了部分散裝填料的泛點填料因子平均值，可供設計中參考。 圖4-5 填料塔

6、泛點和壓降的通用關聯圖 圖中 u0空塔氣速，m /s； 濕填料因子，簡稱填料因子，1 /m； 水的密度和液體的密度之比； g重力加速度，m /s2； V、L分別為氣體和液體的密度，kg /m3； wV、wL分別為氣體和液體的質量流量，kg /s。 此圖適用于亂堆的顆粒形填料，如拉西環、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鮑爾環等，其上還繪制了整砌拉西環和弦柵填料兩種規整填料的泛點曲線。對于其他填料，尚無可靠的填料因子數據。 表4-4 散裝填料泛點填料因子平均值 填料類型  填料因子，1/mDN16

7、DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環 410117160金屬環矩鞍 170150135120金屬階梯環 160140塑料鮑爾環 55028018414092塑料階梯環 260170127瓷矩鞍 1100550200226瓷拉西環 1300832600410氣相動能因子(F因子)法 氣相動能因子簡稱F因子，其定義為 (4-3)氣相動能因子法多用于規整填料空塔氣速的確定。計算時，先從手冊或圖表中查出填料在操作條件下的F因子，然后依據式4-3即可計算出操作空塔氣速u。常見規整填料的適宜操作氣相動能因子可從

8、有關圖表中查得。 應予指出，采用氣相動能因子法計算適宜的空塔氣速，一般用于低壓操作(壓力低于0.2 MPa)的場合。 氣相負荷因子(Cs因子)法 氣相負荷因于簡稱Cs因子，其定義為 (4-4)氣相負荷因子法多用于規整填料空塔氣速的確定。計算時，先求出最大氣相負荷因子Cs,max，然后依據以下關系 Cs=0.8Cs.max (4-5) 計算出Cs，再依據式4-4求出操作空塔氣速u。 常用規整填料的Cs.max的計算見有關填料手冊，亦可從圖4-6所示的Cs.max曲線圖查得。圖中的橫坐標稱為流動參數，其定義為 (4-6

9、)圖4-4曲線適用于板波紋填料。若以250Y型板波紋填料為基準，對于其他類型的板波紋填料，需要乘以修正系數C，其值參見表4-5。 表4-5 其他類型的波紋填料的最大負荷修正系數 填 料 類 型  型 號 修 正 系 數 板波紋填料 250Y1.0絲網波紋填料 BX1.0絲網波紋填料 CY0.65陶瓷波紋填料 BX0.8(2) 塔徑的計算與圓整 根據上述方法得出空塔氣速u后，即可由式4-1計算出塔徑D。應予指出，由式4-1計算出塔徑D后，還應按塔徑系列標準進行圓整。常用的標準塔徑為：40

10、0、500、600、700、800、1000、1 200、1400、1600、2000、2200mm等。圓整后，再核算操作空塔氣速u與泛點率。 (3) 液體噴淋密度的驗算 填料塔的液體噴淋密度是指單位時間、單位塔截面上液體的噴淋量，其計算式為 (4-5) 式中 U液體噴淋密度，m3/(m2·h)； Lh液體噴淋量，m3/h； D填料塔直徑，m。 為使填料能獲得良好的潤濕，塔內液體噴淋量應不低于某一極限值，此極限值稱為最小噴淋密度，以Umin表示。 對于散裝填料，其最小噴淋密度通常采用下式計算，即 Umin=(LW) minat (4-6)式中 Umin最小噴淋密度，m3/(m2·h)； (LW) min最小潤濕速率，m3/(m·h)； at填料的總比表面積，m2/m3。 最小潤濕速率是指在塔的截面上，單位長度的填料周邊的最小液體體積流量。其值可由經驗公式計算(見有關填料手冊)，也可采用一些經驗值。對于直徑不超過75 mm的散裝填料，可取最小潤濕速率(LW) min為0.08