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일반적인 패킹 타워의 구조는 그림과 같습니다. 주요 부품은 타워, 충전재 및 스탠드, 유체 분배기 및 재분배기, 안개 제거기 등입니다. 작동 시 액체는 탑의 윗부분에서 들어와 액체 분포 가스를 통해 탑의 횡단면에 골고루 살포하고 박막으로 충전재 표면 위를 흐른다. 기체는 탑의 하부에서 들어와 충전층의 간격을 통해 탑 꼭대기에서 배출된다. 액막 표면의 기체-액체 두 가지 물질 전달.
2. 필러 특성 평가
충전재는 기체-액체 접촉면을 제공 할뿐만 아니라 기체-액체 분산을 촉진하고 액막이 지속적으로 업데이트됩니다. 필러의 성능은 다음 세 가지 측면에서 평가할 수 있습니다.
(1) 비 표면적 A: 필러는 가능한 한 많은 표면적을 제공해야 하며, 필러의 이 특성은 단위 채우기 볼륨 내 필러의 표면적으로 표시됩니다. 이를 비 표면적 A 라고 하며 단위는 m2/m3 입니다.
⑵ 공극률 ε: 필러 단위 부피의 공극 부피로, 공극률이라고합니다. 가스는 충전재 사이의 틈새에서 흐른다. 기체의 흐름 저항을 줄이고 충전탑의 허용 가스 속도를 높이려면 충전층에 가능한 한 많은 다공성이 있어야 합니다.
⑶ 필러의 기하학적 모양: 표면 면적과 공극률보다 비슷하지만 모양이 다른 두 가지 필러는 유체 역학과 물질 전달 성능에 상당한 차이가 있을 수 있지만 아직 패킹 기하학의 정량적 표현은 없다.
몇 가지 일반적인 필러
일반적으로 사용되는 충전재는 벌크 충전재와 구조 충전재가 있고, 재료는 고체 재료와 메쉬 재료가 있다.
10.2.2 패킹 층 내 기체-액체 2 상 흐름
1, 액체
이상적인 흐름 상태는 위에서 아래로, 막형으로 충전재 표면을 따라 흐르며, 액막은 한 충전재에서 다른 충전재로 계속 업데이트됩니다. 액체가 충전재 표면에 막을 펴야 하고, 탑 안의 액체 분포는 균일해야 하며, 액막 두께는 적당해야 한다.
액체는 무작위 포장에서 일정한 자기 분포 능력을 가지고 있다. 그래서 작은 타워의 경우, 자체 할당 능력을 이용할 수 있고, 사전 할당 요구 사항은 낮다. 대형 타워의 경우, 충전재의 자체 분포 능력을 이용하여 전체 타워 세그먼트의 균일한 분포를 달성하기 어려우며, 초기 분포를 교정해야 합니다. 또한 패킹 레이어에 채널 흐름 또는 벽 흐름이 발생할 수 있으므로 액체를 재분배해야 합니다.
탑 안의 액막의 두께는 유지율과 관련이 있으며, 유지율은 단위 적재 부피의 액체량이다. 살포 량, 액체 보유량, 액막 두께 증가; 정상 기속 범위 내에서 기율의 증가는 액막 두께에 큰 영향을 미치지 않는다.
2. 가스
충전탑 내의 압력이 떨어지는 구동 하에 기체는 충전기 틈새를 통해 아래에서 위로 올라가 액막과 접촉하여 전도한다. 기체가 충전층을 통과하는 압력 강하는 기체 속도와 액체 유속과 관련이 있다.
액량이 0 일 때, 건조 충전재 압력 강하 P 는 기속 U 의 증가에 따라 증가한다.
액체가 분사될 때, 액체의 양은 변하지 않고, 기속 U 가 증가하고, 압력 강하 P 가 증가한다. 같은 가스 속도에서 압력 강하 δp 는 건조 충전재보다 높다. 기속 U 가 비교적 작을 때, 기속 U 가 증가하고, 액막 두께의 변화가 크지 않다. 기속 U 가 일정 값으로 증가하면 액막 두께가 증가하기 시작하며, 유지율도 따라서 수액 플러그 현상이 발생한다. 이때 충전 압력 강하와 빈 타워 속도 관계 곡선의 기울기가 증가하여 로드포인트라고 합니다. 로드포인트 이후, 기속 U 가 일정 값으로 계속 증가하면 유지율이 크게 증가하고, 액체가 축적되어 유범기속도라고 하는 유범현상이 나타난다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 가스명언)
액체 부피가 증가함에 따라 액체 범점의 가스 속도가 낮아진다. 같은 가스 속도에서 액체는 부피가 크고 압력 강하도 크다.
3. 홍수:
유범은 충전탑의 이상 조작이다. 액체가 범할 때, 액체는 순조롭게 아래로 흐를 수 없고, 기체-액체 전도는 정상적으로 진행될 수 없다. 액체 범점 이전에 가스는 연속상이고 액체는 분산상이다. 유범점 이후 가스는 분산상이고 액체는 연속상이다. 옴니 점은 반전 점이라고도 합니다. 이때 압력 강하 P 가 급격히 증가하여 액체가 혼합기 방울에 끼어 심하여 전도효과가 매우 떨어진다.
설계 시 작동 가스 속도는 인화점 가스 속도의 50 ~ 80% 입니다. 대체 관련 그래프에 따라 대체 가스 속도를 추정할 수 있다.
필러 타워 작동 범위
액체량이 일정할 때, 기체의 양이 적으면 전도과정은 주로 확산에 의존하여 전도효과가 좋지 않다. 대량의 기체가 홍수를 일으킬 수 있다.
기체량이 일정할 때, 액체량이 적으면 일부 충전재가 젖지 않고 전도효과가 좋지 않다. 액체의 양이 많으면 유류가 발생할 수 있다.
최대 가스 부피 또는 최대 액체 부피는 범점의 가스 속도에 따라 추정할 수 있습니다. 가스의 최소 양과 액체의 최소 양은 경험에 의해 결정되어야 한다.
10.2.3 패킹 타워의 물질 전달
충전층의 전도율은 매우 복잡한 문제이며, 지금까지도 밝혀지지 않았다. 효과적인 접촉 영역은 물질 전달에 실제로 관여하는 영역입니다. 유효 접촉 영역에는 충전재의 유효 습윤 표면과 가능한 방울과 거품의 표면적, 효과적인 접촉 표면이 포함됩니다