h0=Ls/(Lwu0`)
式中：Ls––塔内液体流量；
uo`––液体通过降液管时流速，一般可取0.07～0.25m/s 有时为了简单，可用下式：
h0 = hW - 0.006
hw––外堰高度 3、溢流堰
（1）外堰（出口堰）
堰长:单溢流取为(0.6～0.8)D；双溢流取为(0.5～0.7)D，其中D为塔径。 堰高: hL = hW+h0W
式中：hL––板上清液层高度 hOW––堰上清液层高度。
（2）内堰（进口堰）及受液盘
若hW>h0,hW`=hW 若hW
此外，为了保证液体有降液管流出时不致于受很大阻力,进口堰与降液管间水平距离h1>h0.
4、弓形降液管的宽度和截面积
降液管应有足够的横截面积，保证液体在降液管内有足够的沉将时间分离其中夹带的气泡。因此要验算降液管内液体停留时间θ
5、浮阀的数目与布置
（1）数目：浮阀塔的操作性能以浮阀刚刚全开时的最好。此时F0=8～11。所以设计时可在此范围内选择合适的F0，然后计算出U0
（2）排列：
正三角形 等腰三角形
对于整块塔板多采用正三角形排列，孔心距t为75mm,100mm,125mm,150mm等。
对于分块式塔板，宜采用等腰三角形叉排，t为75mm,t`为
65mm,80mm,100mm等几种尺寸，必要时还可以调整孔心距，阀数，重新作图。
否则验算F0=8～11之间。 （3）开孔率
常压塔（减压塔）开孔率常在10～13%。 加压塔开孔率 ＜10%，常见的为6～9% 四、塔板的流体力学验算
目的：验算所确定的塔，在设计任务规定的气液两相负荷下，能否正常操作。 内容：压降、液泛、液沫夹带、泄漏等项，直到合适为止。
§8.3 填 料 塔
一、填料塔的结构
1 塔体
金属或陶瓷塔体一般均为圆柱形
大型耐酸石或耐酸砖则以砌成放形或年多角形为便 2 填料
对操作影响较大的填料特性有：
比表面积 ?：
?=s/v=m/m=单位体积填料层所具有的表面积
2
3
? 传质面积 空隙率?：
单位体积填料层所具有的空隙体积
?应尽可能大,以提高气液通过能力和减小气液阻力 填料因子?：
把有液体喷淋条件下实测的?/相应数值称湿填料因子,也称填料因子?,单位:l/m
2
?? 填料阻力? 发生液泛时的气速 亦即流体力学性能好 单位堆积体积的填料数目：
填料尺寸? 数目 ? ?? 气流阻力 填料造价
填料尺寸 塔壁处? 气流易短路,为控制气流不均匀,填料尺寸不应大于（1/10----1/8）D 填料的种类:：
分实体填料和网体填料两大类 常用填料有:：
拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍与矩鞍填料、网体填料 3 填料支承装置：删板填料支承、升气管式支承 4 液体的分布装置：
塔顶液体分布装置：a 莲蓬头式喷洒器b 盘式分布器c 齿槽式分布器 液体再分布器： a 截锥式液体再分布器b 升气管式支承板作液体再分布器 二、填料塔的流体力学特性 1 塔内气液两相的流动
当液体自塔顶向下借重力在填料表面作膜状流动时,膜内平均流速决定于流动的阻力。而此阻力来自于液膜与填料表面,及液膜与上升气流之间的摩擦 液膜厚度不仅取决于液体流量,而且与气体流量有关 气量 液膜厚 填料内的持液量
图8-31为不同液体喷淋量下取得的填料层压力降与空塔气速的双对数关系线 线A:气体通过干填料层时,压力降与空塔气速的关系,为直线 线B:有液体喷淋,液体量小 线C:有液体喷淋,液体量大 以线B为例:
u较低（点L以下）:线与A线大致平行。u ?P 液体下流与流速无关 u大于uL以后:线斜率增大,上升气流开始阻碍液体顺利下流,?P
u大于uF以后:?P与u成垂直关系,表明上升气体足以阻止液体下流,于是液体填料层充满填料层空隙,气体只能鼓泡上升,随之液体被气流带出塔顶,发生液泛。
载点（L点）:空塔气速u增大到uL以后,气速以使上升气流与下降液体间摩擦力开始阻碍液体顺利下流,使填料表面持液量增多,战去更多空隙,气体实际速度与空塔气速的比值显著提高,故压力降比以前增加的快,这种现象称载液,L点称载点。
泛点F:u增大到uF以后?P与u成垂直关系,表明上升气体足以阻止液体下流,于是液体填料层充满填料层空隙,气体只能鼓泡上升,随之液体被气流带出塔顶,塔的操作极不稳定,甚至被完全破坏,这种现象称液泛,F点称为泛点。 线C的载点和泛点气速都比线B的更低
目前一般认为填料塔的正常操作状态只到泛点为止。 2 填料层的压力降
吸收操作中,需知压力降以确定动力消耗；精馏操作中,需知压力降以确定釜压 目前多用埃克特的通用图而重新绘制的填料层压降和填料塔泛点的通用关联图求?P。
3 泛点气速 用图8-32计算 （1）先求横坐标
（2）过横坐标点作垂线,交泛点线得泛点纵坐标 （3）由泛点纵坐标求泛点气速 三、填料塔的设计原则 1 填料的选择 填料尺寸的选定 填料材质方面的选定 2塔径
塔径取决于气体的体积流量和适宜的空塔气速。前者由生产条件决定,后者则在设计时规定 泛点率:适宜空塔气速与泛点气速之比 u适宜=（50?--80?）u泛点
一般填料塔的操作气速大致在0.2--1.0m/s D=4VS/?u
2
u:适宜的空塔气速
用上法计算出的塔径要进行圆整,且要验算塔内液体的喷淋密度是否大于最小喷淋密度 喷淋密度Umin=（LW）min?
润湿率LW:指塔的横截面上,单位长度的填料周边上,液体的体积流量 LW=U/?
一般D?75mm （LW）min=0.08m/mh
3
D>75mm （LW）min=0.12m/mh
3
如果限于生产条件,所采用的喷淋密度使润湿率低于上述规定数值时,就要增高填料层作为补偿,即按正常方法算出的填料层高度再除以填料表面效率?表 此外,为保证填料润湿均匀,还应注意使塔径与填料尺寸之比大于8,即选用填料不宜过大,以免使填料与塔壁之间存在额外空隙,而易于出现壁流现象 3 压力降
以图8-32计算?P。
若?P超出工艺要求时,则按?P由图8-31反求气速u,再重算塔径D 普通常压塔:?P=147--490Pa/m填料层 真空塔:?P?78Pa/m填料层
