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关于填料吸收塔传质单元数的计算
填料吸收塔传质单元数的计算方法一般有以下两种：
1. 布宁汉法(Binnington method)
布宁汉法是一种定量计算填料吸收塔传质效率的方法，其原理是将填料层分成若干个传质单元。
每个传质单元的传质效率可以通过对流传质和分子扩散传质的计算得到。
布宁汉法的计算公式如下：
N = ln(1/(1-ε))/ln(1+(D/2L)(1-ε))
其中，N为传质单元数，ε为填料孔隙率，D为气体分子扩散系数，L为填料厚度。
2. 安卓耳斯基法(Andrasik method)
安卓耳斯基法是一种比较常用的填料吸收塔传质单元数估算方法。
该方法基于流体在填料层中的流动状态和质量传递机理进行估算。
安卓耳斯基法的计算公式如下：
N = (εL/ηP)^(1/3)
其中，N为传质单元数，ε为填料孔隙率，L为填料层高度，η为气体粘度，P为空气密度。
填料塔计算公式填料塔是化工、环保等领域中常用的气液传质设备，要想设计和操作好填料塔，掌握相关的计算公式那可是相当重要！先来说说填料塔的塔径计算公式。
这就好比给塔选一件合适的“衣服”，太大了浪费材料，太小了又影响工作效率。
塔径的计算主要考虑气体的体积流量、空塔气速等因素。
计算公式大致是：D = √（4Vs / πu），这里的 D 表示塔径，Vs 是气体体积流量，u 是空塔气速。
咱就拿一个实际例子来说吧，之前我在一个化工厂实习的时候，就碰到了填料塔塔径计算的问题。
当时厂里要对一个旧的填料塔进行改造，以提高生产效率。
我们首先得确定气体的流量，这可不是个简单的事儿，得通过各种测量仪表，像流量计啥的，获取准确的数据。
然后再根据工艺要求和经验，确定合适的空塔气速。
这个空塔气速的选择可不能马虎，选高了，气体阻力增大，能耗增加；选低了，塔的处理能力又不够。
我们那时候是反复讨论、计算，才最终确定了一个比较理想的塔径。
再来说说填料层高度的计算公式。
这就像是给塔盖房子，得盖多高才能让气液充分接触，完成传质任务呢？常用的计算公式有传质单元数法和等板高度法。
传质单元数法呢，需要先计算出传质单元数，然后乘以传质单元高度，就得到了填料层高度。
等板高度法呢，是先确定理论板数，再乘以等板高度。
我记得有一次，在设计一个新的填料塔时，为了确定填料层高度，我们可是费了好大的劲儿。
先是在实验室里做小试，模拟实际的操作条件，测量各种数据。
然后根据实验结果进行计算和分析，不断调整参数，优化设计方案。
那几天，我们办公室的灯常常亮到很晚，大家都在为了这个项目努力。
还有填料的压降计算也不能忽视。
压降大了，会增加能耗；压降小了，又可能影响传质效果。
总之，填料塔的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们认真研究，结合实际情况，多做实验和计算，就一定能设计出性能优良的填料塔，为生产和环保事业做出贡献。
希望我讲的这些能让您对填料塔的计算公式有更清楚的了解，在实际应用中少走弯路，提高工作效率和质量！。
（三）填料层高度的计算1.基本计算公式填料塔是连续接触设备，气液两相的流率与浓度都是沿填料层高度连续地变化，每通过一个微分段即发生微分变化，因此对填料塔操作的分析，应从填料层的一个微分段着手。
参看图2-31。
从上向下计算，填料层高度改变dh，气体浓度改变dy，液体浓度改变dx。
设塔截面积为S，对于低浓度气体的吸收，通过任何截面的气体量VS与液体量LS都可视为不变，故在这个微分段里，单位时间内从气相传入液相的溶质量为VSdy，也等于LSdx。
设单位体积填料层所提供的有效气液接触面积为a，则微分段内的有效接触面积为aSdh，传质速率为N A，故单位时间从气相传入液相的溶质量为N A Sadh。
即：V S dy = N A S a dh (2-57) 式（2-57）中的传质速率N A可以用第二节所讲的吸收速率方程任何一个来表示，现选用N A=Ky(y-y*)，代入式（2-57），得：或dhyyaKVdy y)(*-=*-⋅=yydyaKVdhy式（2-59）中，V 为常数，对于稳定操作的吸收设备K y a 亦可视为常数，则对（2-59）式积分，即得出填料层高度：(2-60) 用同样的方法可以导出：(2-61) 上列各式中：h ——填料层高度，m ；V ——混合气体通过塔截面的流速，kmol/(m 2·s)；L ——溶液通过塔面的流速，kmol/(m 2·s)；a ——单位体积填料层所提供的传质面积，m 2/m 3；K y 、K x ——传质系数，kmol/(m 2·s)；x 、y ——摩尔分率。
由于操作中并非所有填料表面都被液体润湿，而润湿的表面上的液体若停滞不动也不能完全有效地参与传质过程，所以上列各式中的a 总是小于单位体积填料层的总表面积。
a 的大小不仅与填料的几何特性有关，而且与气液两相的物理性质、流动情况有关。
要直接测量出a 值非常困难，实验研究中大都是把它与传质系数一并测定的，两者的乘积称为体积传质系数。
一、填空题（每空1分，共30分）1、离心泵的主要部件有 叶轮 、 泵壳 和 轴密封装置 。
2、局部阻力的计算方法有 阻力系数法 和 当量长度法 。
3、 由三支管组成的并联管路，各支管的长度及摩擦系数均相等，管径比为3:2:1::321=d d d ，则三支管的流量比为 一比四倍根号二比九倍根号三 。
4、离心泵的泵壳制成蜗过壳状，其作用是 。
5、离心泵主要特性曲线 包括 H-qv 、 N-qv 和 η-qv 三条曲线。
6、离心泵的主要特性曲线是在一定 转速 下，用常温 常压下以20℃水作 为介质，通过实验测定得到的。
7、离心泵启动前需要先向泵内充满输送的液体，否则将可能发生 气缚 现象；当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生 气蚀 现象。
8、离心泵压力的物理意义是 P56 它的单位是 m 。
9、离心泵安装在一定管路上，其工作点是指 离心泵特征曲线和管路特征曲线的交点 。
10、若被输送液体的粘度增高，则离心泵的压头 下降 、流量 下降 、效率 下降 、轴功率 上升 。
11、离心泵允许气蚀余量（NPSH ）定义式为 。
12、从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将 减小 ，管路的局部阻力将 增大 ，直管阻力将 增大 ，管路总阻力将 增大 。
（设动能项可忽略）13、雷诺数的物理意义实际上就是与阻力有关的两个作用力的比值，即流体流动时的_ 惯性力 与__阻力 之比。
14、体沿壁面流动时，在边界层内垂直于流动方向上存在着显著的 速度梯度 ，即使 粘度很小，也不容忽视。
二、选择题（每题1分，共10分）1、流体在圆形中流动时，或其已进入阻力平方区，则摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系为 C 。
⋅A Re 增加，λ增大； ⋅B Re 增加，λ减小；⋅C Re 增加，λ基本上不变； ⋅D Re 增加，λ先增加后减小2、层流和湍流的本质区别是 D 。
A.湍流流速大于层流流速；B.层流时Re 数小于湍动流时Re 数；C.流道截面大时为湍流，截面小时为层流；D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动3、在完全湍流区，流动摩擦阻力损失与 C 成正比。
化工分离过程过程性考核试卷答案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）化工分离过程过程性考核试卷（一）一． 填空题（每空1分，本大题共27分）1.目前，对流传质模型中最具代表性的模型是 双膜 模型、 表面更新 模型和 溶质渗透 模型。
2.在吸收过程中，一般来说，温度升高，亨利系数E 增加 ，溶解度系数H 降低 ，相平衡常 数m 增加 。
3. 一般说来，温度 降低 ，压力 升高 ，有利于吸收，而反之则有利于 脱吸 。
4. 应用亨利定律时，除要求溶液为理想溶液或稀溶液外，还要求溶质 在气相和液相中的分子状态必须 相同 。
5.难溶气体的溶解度系数较 较小 ，易溶气体的亨利系数较 较小 。
6.菲克定律的表达形式为 zc D Jd d AABA -=。
7.气相中的分子扩散包括 等分子反方向扩散 和 一组分通过另一停滞组分的扩散 。
8.发生在流体中的扩散包括 分子扩散 和 涡流扩散 。
9.漂流因数的定义为Bmp p，它反映了 主体流动 对传质速率的影响。
10.采用传质单元数法计算填料层高度时，填料层高度计算的通式为填料层高度=传质单元高度×传质单元数。
11.吸收传质过程中常用的无量纲准数有Sh、Sc 和Re。
12.传质单元数反映吸收过程进行的难易程度，吸收过程的平均推动力越小，所需的传质单元数越大。
二、单项选择题：（每空1分，本大题共8分）题后的括号内。
13.下列吸收过程中，属于“液膜控制”的为（ D ）A.用水吸收氨B.用水吸收氯化氢C.用浓硫酸吸收水蒸气D.用水吸收氧14.在塔设备中进行吸收操作，若减少吸收剂的用量而其他条件不变，则出塔溶液组成（ A ）A.增加B.减少C.不变D.不确定15.下列吸收过程中，属于“气膜控制”的为（ B ）A.用水吸收氮B.用水吸收氯化氢C.用水吸收硫化氢D.用水吸收氧16.在塔设备中进行吸收操作，若提高操作温度而其他条件不变，则出塔溶液组成（ B ）A.增加B.减少C.不变D.不确定17.在描述对流传质的表面更新模型中，对流传质系数与扩散系数的（ B ）成正比。
一 填空题：1. 操作中的吸收塔，若适用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是吸收效果______; 若吸收剂入塔浓度x 2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率_______,出口气体浓度______________。
2. 低浓度气体的系数中，已知平衡关系y=2x, k xa =0.2 km OL /m3.s, kya=2×10-4 km OL /m 3.s, 则此体系属于( ）A 气膜；B 液膜；C 气、液双膜控制，总传质系数近似为Kya ＝________km OL /m 3.s 。
3. 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，（ ）A 回收率趋于最高 ； B 吸收推动力趋于最大；C 操作最为经济 ； D 填料层高度趋于无穷大。
4. 某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A 组分，若入塔气体浓度y 1下降，L ，G ，P ，T 等不变，则回收率有何变化____________;若L 增加，其余条件不变，则出塔液体浓度x 1有何变化________________。
5. 如图所示，为同一温度下A ，B ，C 三种气体在水中的溶解度曲线，由图可知，它们的溶解度大小顺序为__________________; 因为____________________________.6. 吸收中温度不变，压力增大，可使相平衡常数___________,传质推动力___________。
在气体吸收时，若可溶气体的浓度较大，则总体流动对传质的影响______。
7. 对易溶气体，气相一侧的界面浓度yi 接近于_________________;而液相一侧的界面浓度xi 接近于______________________。
8. 写出吸收操作中对吸收剂的主要要求的四项 。
增加吸收剂用量，操作线的斜率____________, 则操作线_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y-y*）________。
化工原理课程综合温习提纲化工原理重要单元主要公式汇总第1章 流体流动一、机械能衡算方程式 本章内容的核心公式是机械能衡算方程式：g 2ud L g 2u g P Z H g 2u g P Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ （单位：J/N=m ） （1-1）应用公式（1-1）注意以下几点：（1） 稳固流动、不可紧缩性流体、自1-1至2-2的控制体内流体持续。
（2） Z 1、Z 2选择同一水平基准面，通常选择地平面或控制体1-一、2-2中的较低的一个。
（3） P 1、P 2同时以绝对压计或同时以表压计，而且注意单位均统一到N/m 2 。
（4） 自高位槽或高压容器向其他地方输送流体时一般不需要流体输送机械，现在，H e =0 。
（5） 公式中的每一项均是单位流体的能量，每牛顿流体的能量焦耳，形式上的单位是米。
H e 是流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数,阻力损失项亦是每牛顿流体的能量损失焦耳数。
（6） 按照所取的1-一、2-2截面的性质，灵活地肯定u 1、u 2的数值。
（7） 阻力损失项中的流速取产生阻力损失的管段上的流速，有时管段不止一段。
（8） 若控制体内的阀门关闭，1-一、2-2截面上的流体能量便再也不有任何关系。
（9） 若在等直径的管段，无流体输送机械，阻力损失能够忽略，（1-1）式变成流体静力学的形式。
应用公式（1-1）可解决以下方面的问题：（1） 在肯定的控制体中，达到必然的流量，肯定流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数及功率。
（2） 在肯定的控制体中，达到必然的流量，肯定起始截面1-1的高度或压强。
（3） 在肯定的控制体中，可达到的流量（流速）。
（4） 在肯定的控制体中，达到必然的流量，肯定管径。
公式（1-1）的另两种形式：2ud L 2u P g Z w 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ （单位：J/kg ）（1-2）ρζλρρρρρ2udL2u P g Z g H 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ （单位：J/m 3=N/m 2） (1-3)因为机械能衡算式中的每一项均是单位流体的能量，故计算流体输送机械的功率时应注意流体的总流量V q (单位：m 3/s)。
