穿流柵板

柵板上氣液接觸狀態(tài)一般以觀察現(xiàn)象結合塔板壓降隨氣流量的變化情況進行描述。

根據實驗現(xiàn)象和板壓降與氣流量關系曲線，氣液接觸狀態(tài)大致可分成三個區(qū)域：潤濕、鼓泡、液泛。潤濕區(qū)的特點是：氣流量小，氣體沿各柵縫自由上升，液體沿各柵條側壁流下，塔板上存液很少，遮不住柵縫，氣液在塔板上呈膜狀接觸；在相鄰兩塔板間，液滴表面即為氣液接觸表面。氣速增大到一定程度，塔板上開始形成液層，稱為“攔液”，這一點叫做“攔液點”。如圖1中B_i（i= 1，2，3，4）點所示。達B_i（i= 1，2，3，4）點時，氣流量稍微增大，塔板上立即出現(xiàn)液層，板壓降突然增大，由B_i（i= 1，2，3，4）點而至C_i（i= 1，2，3，4）點，氣液接觸狀態(tài)進入了鼓泡區(qū)。C_i（i= 1，2，3，4）點稱為“起泡點”。鼓泡區(qū)氣液接觸狀態(tài)也是逐漸轉變的，剛進入鼓泡區(qū)時，板上液層高度較小，氣體鼓泡穿過下部的清液層，而上部為泡沫；隨著氣速增大，板上液層高度升高，板壓降增大，板上清液層逐漸全部轉變?yōu)橥膭拥呐菽瓕?。氣流量進一步增大，板上液層更為增高，泡沫層開始明顯地擺動，接近D_i（i= 1，2，3，4）點時，氣液泡團在兩塊板之間騰涌。文獻 稱，鼓泡區(qū)后有一個乳化區(qū)，試驗沒有發(fā)現(xiàn)乳化區(qū)的存在。至于文獻中所描述的液泛前的波動區(qū)，看來是指接近D_i（i= 1，2，3，4）點的區(qū)域。但從均勻鼓泡到波動是一個漸變過程，沒有明顯的轉折點。而且一旦出現(xiàn)明顯的波動后，氣流量稍增大就液泛了，如圖1中D_i（i= 1，2，3，4）點所示，這一點稱“液泛點” 。

氟化氫吸收過程為氣膜控制，采用新型板式塔—穿流柵板塔，氣液兩相在塔板相遇形成鼓泡，為氣液兩相的接觸提供充分的比表面積，形成強烈傳質，吸收效率高。該柵板塔自投入運行至今，操作可靠，運行平穩(wěn)，單塔吸收效率在90%以上，無液泛現(xiàn)象產生，霧沫夾帶量略低于設計數據，尤為可貴的是壓降小 。

穿流柵板組成的穿流柵板塔生產能力大、壓降小、能耗低，且結構簡單，制造方便，尤其適用于吸收過程中有固體物質析出的單元操作，能有效地防止堵塞，在氟化氫吸收和其它生產過程中具有廣闊的應用前景。2100433B

穿流塔板結構簡單，造價低，塔板利用率高，生產能力大，但它對氣速范圍控制要求高，操作彈性小。

氣液通道為長條形柵縫的塔板。柵縫可沖壓成，也可用扁鋼條焊成。柵縫寬為4～6mm，長為60～150mm，縫端間距常取10mm，縫中心距為1.5～3倍的縫寬。穿流柵板沒有溢流裝置。

穿流柵板的結構最為簡單，氣體處理能力大，壓降低，板效率高于或相當于有溢流塔板，板間距可以減小 （夾帶量僅為泡罩板的3~60%，分離空間高度的最大值僅需200mm）。但是它的板效率隨氣體負荷變化極大，存在一個峰值，在峰值的左右，板效率很快地下降，而且還隨自由截面分率

在塔徑D=800、1200mm和

對于半導體異質結或者MIS的界面勢壘，在加有較高的電壓時，勢壘中的電場很強，則這時電子隧穿的界面勢壘可近似為三角形勢壘（見圖2），并且該隧穿三角形勢壘的寬度與外加電壓有關（即與電場E有關）；這種隧穿稱為Fowler-Nordheim隧穿，相應的電流為

j = -q n vth T(三角形) = C1 E2 exp(C2/E)

其中的常數C1=9.625×10，C2=2.765×10V/cm。

特別，對于MOS系統(tǒng)，電子從Si隧穿二氧化硅的勢壘可近似為斜頂梯形的勢壘，這種隧穿往往稱為直接隧穿。

帶式穿流干燥機是將所要處理的物料通過適當的布料機構，如星形布料器、擺動帶、均勻粉碎機或造粒機，分布在帶式穿流干燥機輸送帶上，輸送帶通過一個或幾個帶式穿流干燥機加熱單元組成的通道，每個帶式穿流干燥機加熱單元均配有空氣加熱和循環(huán)系統(tǒng)，每一個通道有一個或幾個排濕系統(tǒng)，在帶式穿流干燥機輸送帶通過時，熱空氣從上往下或從下往上通過輸送帶上的物料，從而使物料能均勻干燥。

原理：根據熱交換原理，將通過空氣預熱裝置而加熱的熱空氣送進干燥室與攤放在網帶上的濕物料進行熱交換，使水分充分汽化和蒸發(fā)達到干燥目的。 物料由傾斜的板式輸送帶提升到干燥室的正上方，然后卸到第一層網帶上，干燥室內的多層網帶運行速度從上至下減慢，干燥箱內分為若干單元，每個單元可單獨控制循環(huán)回路。

對于有限高度的勢壘，當勢壘厚度與微觀粒子的de Broglie波長接近時，則對于微觀粒子來說，該勢壘就是量子勢壘；因為這時的微觀粒子可以利用其波動性而直接穿過勢壘，即隧道效應。若微觀粒子是電子，那么電子隧穿量子勢壘即將產生隧穿電流。

如果知道了電子發(fā)生量子隧穿的幾率T，則隧穿電流密度j可以求出為（設電子濃度為n，電子的熱運動速度為vth）: j = -q n vth T

不同形狀勢壘的隧穿幾率T：

在圖1中示出了三種典型的勢壘；有效勢壘寬度為x1～x2。

決定電子波函數的Schrodinger方程為: d2Ψ/dx2 (2m*/?2) [E-U(x)] Ψ = 0

如果式中的電勢能U(x)變化不很快，則該方程可以采用WKB近似來簡化，并可求出隧穿前后兩邊波函數之比為： |Ψ(x2)| / |Ψ(x1)| = exp{- ∫ [(2m*/?2)(U(x)-E)]1/2 dx} （積分限為x1～x2）

可見，在勢壘區(qū)內，波函數是指數式衰減的；這是由于在此U(x)>E（動能為負），則波矢為虛數，即k=i[(2m*/?2)(U(x)-E)]1/2，從而,上面的波函數之比可變形為exp{-|k|x}。在勢壘區(qū)以外的1區(qū)和2區(qū)都是平面波（在2區(qū)是波幅較小的平面波），波矢都是實數，即k=(2m*E/?2)1/2。

因為電子出現(xiàn)的幾率∝|Ψ|2，所以，根據上面的結果可求得電子的隧穿幾率為

T = |Ψ(x2)|2 / |Ψ(x1)|2 = exp{-2 ∫ [(2m*/?2)(U(x)-E)]1/2 dx} （積分限為x1～x2）

顯然，勢能U(x)的形式不同，即不同形狀的勢壘，則電子的隧穿幾率也就不同。

對于矩形勢壘（圖1(a)），電子的勢能U(x) = q Φb =常數（即勢壘高度恒定），則電子的隧穿幾率為

T(矩形)= exp[-2(2m* qΦb/?2)1/2 Δx]

對于三角形勢壘（圖1(b)），電子的勢能線性變化，即U(x)-E = qΦb (1-x/Δx)，則有隧穿幾率：

T(三角形)= exp[-(4/3) (2m* qΦb/?2) Δx] = exp [ -4 (2m*q)1/2(Φb)3/2 / (3?|E|) ]

式中的E是勢壘中的電場強度。

對于拋物線形勢壘（圖1(c)），U(x)-E = q Φb (1-4x/Δx)，則有隧穿幾率：

T(拋物線)= exp[-(p/2) (2m*qΦb/?2)1/2 Δx]