題目：psycholony模型的建立
學院：製造科學與工程學院
班級：過控1203
姓名：josh
學號：2010912
指導老師：張健平
設計時間：2023年5月19日
目錄第一章緒論3
第二章 psy的結構及工作原理3
2.1填料塔的具體結構及工作原理3
2.2填料的型別與優缺點4
第一章70年代以前，在大型塔器中，板式塔占有絕對優勢，出現過許多新型塔板。70年代初能源危機的出現，突出了節能問題。隨著石油化工的發展，填料塔日益受到人們的重視，此後的20多年間，填料塔技術有了長足的進步，湧現出不少高效填料與新型塔內件，特別是新型高效規整填料的不斷開發與應用，衝擊了蒸餾裝置以板式塔為主的局面，且大有取代板式塔的趨勢。
最大直徑規整填料塔已達14～20m，結束了填料塔只適用於小直徑塔的歷史。這標誌著填料塔的塔填料、塔內件及填料塔本身的綜合設計技術進入了乙個新階段。縱觀填料塔的發展，可以看出，直至80年代末，新型填料的研究始終十分活躍，尤其是新型規整填料不斷湧現，所以當時有人說是規整填料的世界。
但就其整體來說，塔填料結構的研究又始終是沿著兩個方面進行的，即同步開發散堆填料與規整填料。另乙個研究方向是進行填料材質的更換，以適應不同工藝要求，提高塔內氣液兩相間的傳質效果，以及對填料表面進行適當處理(包括在板片上碾壓細紋或麻點，在板片上粘接石英砂，表面化學改性等)，以改變液相在填料表面的潤濕性。
填料塔從achema『94和achema』97兩屆展覽會展出情況來看，進入90年代後，填料的發展較慢，彷彿進入乙個相對穩定期，或者說是處於鞏固階段。如2023年展出的最具代表性的產品仍是sulzer公司2023年展出的optiflow規整填料，而2023年也只展出了一種新型填料的幾何形狀，即raschig公司的supekpak300型板式規整填料，其餘都是一些老填料的新改進(如rombopak改進型填料)。填料領域最多的發展還是在氣液分布器方面。
國外大公司對液體分布裝置的研究較成熟，但對氣體分布器的研究是幾年前才起步的。與此相反的是，近五六年來，塔器中板式塔技術卻又有了明顯的進步。
儘管如此，新型填料的開發與應用仍將會有發展，其重點亦仍是規整填料。預計今後填料塔的發展仍應歸結到以下三個方面：①新型填料及塔內件的開發。
②填料塔的效能研究。③填料塔的工業應用。
2.1填料塔的具體結構及工作原理
填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質裝置。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上公升氣流吹動。
液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，並沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）分布後，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬於連續接觸式氣液傳質裝置，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
當液體沿填料層向下流動時，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現象稱為壁流。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質效率下降。因此，當填料層較高時，需要進行分段，中間設定再分布裝置。
液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經液體收集器收集後，送到液體再分布器，經重新分布後噴淋到下層填料上。
塔內件和填料及塔體共同構成了乙個完整的填料塔，塔內件是填料塔的組成部分。塔內件的作用是為了使氣液在塔內有更好地接觸，以便於發揮填料塔的最大生產能力和最大效率，所以說塔內件設計的好壞直接影響到整個填料塔的操作執行和填料效能的發揮。此外，填料塔的「放大效應」除了填料本身固有的因素之外，塔內件對它的影響也很大。
塔內件主要包括以下幾個部分：
一、液體分布裝置
二、填料壓緊裝置
三、填料支撐裝置
四、液體收集再分布及進出料裝置
五、氣體進料及分布裝置
六、除沫裝置
2.2填料的型別與優缺點
80年代後期和90年代初期，國外還是推出了一些高效新型填料，數量上雖不是很多，但也還有特色。
散堆填料
規整填料
sulzer公司的katapak化學反應器用填料，是以雙層絲網製成的波紋填料，在絲網的夾層內裝有催化劑[5]。sulzer公司的optiflow規整填料，具有獨特的結構，由薄板片沖壓摺疊和組裝而成，它改變了液相在mellapak板渡填料表面上穩定流過較長距離的傳統模式，通過曲折而不斷改變方向的板片，促進液相的分散-聚合-再分散迴圈，保證與氣相的良好接觸，並使傳質表面不斷更新。它綜合了規整填料和散堆填料的優點，既具有很高的效率，又具有極大的通量。
據稱，與常規塔板和填料相比，在相同的分離效率條件下，處理能力可提高20%～25%，而在相同的處理能力情況下，傳質效率可提高50%。raschig公司的supekpak300型板式規整填料的比表面積為300m2/m3。根據製造商提供的資料，與迄今在比表面上可相比擬的填料相比，它的負荷能力提高26%，壓力損耗降低33%。
日本三菱商事(株)的mc-pak規整填料，分為絲網和板材2類，絲網500目，比表面積為1000m2/m3。板材類有250s、350s、500s和500sl共4種，比表面積分別為250m2/m3、350m2/m3、500m2/m3，其中500sl為高液負荷和低壓降型。總的特點是壓力損耗小，操作範圍寬，hetp小，操作彈性大。
schott公司的durapack玻璃纖維規整填料，是該公司的專利產品，為高抗腐產品，具有高通量、低壓降及良好的分離效能。比表面積為280m2/m3和400m2/m3。空隙率分別為80%和72%，網紋表面分為粗糙表面和光滑表面，裝入dn100～dn1000mm的塔內。
此外，瑞土kühni公司還將rombopak系列擴充套件到12m型。它的比表面積為450m2/m3。製造商在乙個內徑為dn50mm的實驗塔內用氯苯/乙苯試驗體系在6600pa壓力下測得：
當f因子為0.5pa時，為10塊理論塔板；當f因子為2pa時，為7塊理論塔板。montz公司提供了他們的鉭質montz-paka300型填料，它的板厚為0.
05mm。nutter公司生產的bsh規整鎮料是介於網、板填料之間的新型高效填料，它獨特的可膨脹金屬織物結構彌補了金屬絲網和片狀金屬規整填料間的差距。bsh織物結構的毛細管作用，使填料在任何操作工況下都具有最高的傳質效率。
填料的開口處可保證填料有效表面不斷更新和填料兩邊液體的交換，達到最佳的氣液接觸和分離效果，其比表面積高達500m2/m3，可滿足任何分離工藝需要。它典型應用在煉油廠的粗餾塔、反應蒸餾、空氣分離和製藥化學塔。bsh填料配用nutter公司專利液體分布器等全部塔內件，理論塔板數高、hetp低、壓降小。
毛細管填料
近年來發展起來的新技術，該填料利用毛細管來影響長程相互作用力，可使原需要共沸精餾等的物料在乙個塔內完成且再也無需共沸劑等中間物料，大大提高精餾效率，有效降低塔高。
優缺點填料塔具有生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優點。
填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低；不能直接用於有懸浮物或容易聚合的物料；對側線進料和出料等複雜精餾不太適合等。
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