穿流柵板穿流柵板上氣液接觸狀態(tài)的演變

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

根據(jù)實驗現(xiàn)象和板壓降與氣流量關(guān)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(cè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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” 。

穿流塔板結(jié)構(gòu)簡單，造價低，塔板利用率高，生產(chǎn)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(jié)構(gòu)最為簡單，氣體處理能力大，壓降低，板效率高于或相當(dāng)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

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(zhì)，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(chǎn)生，霧沫夾帶量略低于設(shè)計數(shù)據(jù)，尤為可貴的是壓降小 。

穿流柵板組成的穿流柵板塔生產(chǎn)能力大、壓降小、能耗低，且結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，尤其適用于吸收過程中有固體物質(zhì)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(chǎn)過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。2100433B

對于半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)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(guān)（即與電場E有關(guān)）；這種隧穿稱為Fowler-Nordheim隧穿，相應(yīng)的電流為

j = -q n vth T(三角形) = C1 E2 exp(C2/E)

其中的常數(shù)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(dāng)?shù)牟剂蠙C構(gòu)，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(jù)熱交換原理，將通過空氣預(yù)熱裝置而加熱的熱空氣送進干燥室與攤放在網(wǎng)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(wǎng)帶上，干燥室內(nèi)的多層網(wǎng)帶運行速度從上至下減慢，干燥箱內(nèi)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(dāng)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(yīng)。若微觀粒子是電子，那么電子隧穿量子勢壘即將產(chǎn)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(shè)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(shù)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(shù)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(nèi)，波函數(shù)是指數(shù)式衰減的；這是由于在此U(x)>E（動能為負），則波矢為虛數(shù)，即k=i[(2m*/?2)(U(x)-E)]1/2，從而,上面的波函數(shù)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(shù)，即k=(2m*E/?2)1/2。

因為電子出現(xiàn)的幾率∝|Ψ|2，所以，根據(jù)上面的結(jié)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(shù)（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]