水吸收氨氣填料吸收塔的課程設計

1、成都信息工程學院環(huán)境工程原理課程設計題目： 水吸收氨過程填料吸收塔的設計 班級： 環(huán)工102 姓名： 陳琳瑛 指導教師： 羊依金 評審教師： 完成日期： 第一章 前言1、 設計任務設計一座填料吸收塔，用于脫除混于空氣中的氨氣?；旌蠚怏w的處理量為 3500 m3/h，其中含氨5%，要求塔頂排放氣體中含氨低于0.02%。采用清水進行吸收，吸收劑的用量為最小量的1.5倍。2、 操作條件a) 操作壓力 常壓b) 操作溫度 20填料類型和規(guī)格均自選3、 工作日每年300天，每天24小時連續(xù)運行4、 廠址成都地區(qū)第二章 設計方案的確定2.1 裝置流程的確定本次設計采用逆流操作：氣相自塔底進入由塔頂排出，液

2、相自塔頂進入由塔底排出，即逆流操作。逆流操作的特點是：傳質平均推動力大，傳質速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。工業(yè)生產(chǎn)中多采用逆流操作。2.2 吸收劑的選擇吸收劑又叫溶劑，吸收過程是依靠氣體在吸收劑中的溶解來實現(xiàn)的，因此，選擇良好的吸收劑是吸收過程的重要一環(huán)。選擇吸收劑的基本要求:1. 吸收劑應具有較大溶解度，以提高吸收速率減少吸收劑用量，降低輸送與再生的能耗。2. 選擇性好，吸收劑對混合氣體的溶質要有良好的吸收能力，而對其它組分不吸收或吸收甚微。以提高吸收速率，減小吸收劑用量。3. 操作溫度下吸收劑的蒸汽壓要低，以為離開吸收設備的氣體往往被吸收劑所飽和，吸收劑的揮發(fā)度愈大，則在吸收和再生過

3、程中吸收劑損失愈大。4. 粘度要低，以利于傳質與輸送；有利于氣液接觸，提高吸收速率。5. 具有較好的化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性，以減少吸收劑的降解和變質，尤其在使用化學吸收劑時。6. 其它，所選用的吸收劑還應滿足無毒性，無腐蝕性，不易燃易爆，不發(fā)泡，冰點低，廉價易得以及化學性質穩(wěn)定等要求。因為用水做吸收劑，故采用純?nèi)軇?.3 填料的選擇2.3.1 填料層填料塔內(nèi)充以某種特定形狀的固體填料以構成填料層。填料層是塔實現(xiàn)氣、液接觸的主要部位。填料的主要作用是：填料層內(nèi)空隙體積所占比例很大，填料間隙形成不規(guī)則的彎曲通道，氣體通過時可達到很高的湍動程度；單位體積填料層內(nèi)提供很大的固體表面，液體分布于填料表面

4、呈膜狀流下，增大了氣、液之間的接觸面積。填料的選擇包括確定填料的種類、規(guī)格及材質等。所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求，又要使設備投資和操作費用最低。2.3.2 填料種類的選擇填料的選擇包括確定填料的種類、規(guī)格及材質等。所選擇填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求，又要使設備投資和操作費用較低。填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通常考慮以下幾個方面：(1)傳質效率要高 一般而言，規(guī)整填料的傳質效率高于散裝填料(2)通量要大 在保證具有較高傳質效率的前提下，應選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料(3)填料層的壓降要低(4)填料抗污堵性能強，拆裝、檢修方便2.3.3 填料規(guī)格的選擇填料規(guī)格是指填料的公稱尺寸

5、或比表面積。（1）散裝填料規(guī)格的選擇 工業(yè)塔常用的散裝填料主要有dn16、dn25、dn38、dn50、dn76等幾種規(guī)格。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減少，填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應用于小直徑塔中，又會產(chǎn)生液體分布不良及嚴重的壁流，使塔的分離效率降低。因此，對塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定，一般塔徑與填料公稱直徑的比值d/d應大于8。（2）規(guī)整填料規(guī)格的選擇 工業(yè)上常用規(guī)整填料的型號和規(guī)格的表示方法很多，國內(nèi)習慣用比表面積表示，主要有125、150、250、350、500、700等幾種規(guī)格，同種類型的規(guī)整填料，其比表面積越大，傳質效率越高，但阻力增加，通量減少

6、，填料費用也明顯增加。選用時應從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質及設備投資、操作費用等方面綜合考慮，使所選填料既能滿足技術要求，又具有經(jīng)濟合理性。應予指出，一座填料塔可以選用同種類型，同一規(guī)格的填料，也可選用同種類型不同規(guī)格的填料；可以選用同種類型的填料，也可以選用不同類型的填料；有的塔段可選用規(guī)整填料，而有的塔段可選用散裝填料。設計時應靈活掌握，根據(jù)技術經(jīng)濟統(tǒng)一的原則來選擇填料的規(guī)格。2.3.4 填料材質的選擇填料的類型1拉西環(huán)填料優(yōu)點：易于制造，價格低廉，且對它的研究較為充分，所以在過去較長的時間內(nèi)得到了廣泛的應用。缺點：由于高徑比大，堆積時填料間易形成線接觸，因此液體在填料層流動時

7、，常存在嚴重的溝流和壁流現(xiàn)象。且拉西環(huán)填料的內(nèi)表面潤濕率較低，因而傳質速率也不高 2階梯環(huán)填料（stair ring）填料的階梯環(huán)結構與鮑爾環(huán)填料相似，環(huán)壁上開有長方形小孔，環(huán)內(nèi)有兩層交錯 45的十字形葉片，環(huán)的高度為直徑的一半，環(huán)的一端成喇叭口形狀的翻邊。這樣的結構使得階梯環(huán)填料的性能在鮑爾環(huán)的基礎上又有提高，其生產(chǎn)能力可提高約10%，壓降則可降低25%，且由于填料間呈多點接觸，床層均勻，較好地避免了溝流現(xiàn)象。階梯環(huán)一般由塑料和金屬制成，由于其性能優(yōu)于其它側壁上開孔的填料，因此獲得廣泛的應用。 3鮑爾環(huán)填料在拉西環(huán)的基礎上發(fā)展起來的鮑爾環(huán)是在的側壁上開一層或兩層長方形小孔，小孔的母材并不脫離

8、側壁而是形成向內(nèi)彎的葉片。同尺寸的鮑爾環(huán)與拉西環(huán)雖有相同的比表面積和空隙率，但鮑爾環(huán)在其側壁上的小孔可供氣液流通，使環(huán)內(nèi)壁面充分利用。比之拉西環(huán)，鮑爾環(huán)不僅具有較大的生產(chǎn)能力和較低的壓降，且分離效率較高，溝流現(xiàn)象也大大降低。鮑爾環(huán)填料的優(yōu)良性能使它一直為工業(yè)所重視，應用十分廣泛。可由陶瓷、金屬或塑料制成。 金屬英特洛克斯（intalox）填料將環(huán)形結構與鞍形結構的特點集于一體而形成的一種獨特結構的填料，具有生產(chǎn)能力大、壓降低、液體分布性能好、傳質速率高及操作彈性大等優(yōu)良性能，因而獲得廣泛應用，在減壓蒸餾中其優(yōu)勢更為顯著。網(wǎng)體填料（wire gauze packings）上述幾種形式的填料屬實體

9、填料，與之對應的另一類金屬絲網(wǎng)制成的填料稱為網(wǎng)體填料。網(wǎng)體填料也有多種形式，如網(wǎng)環(huán)和鞍型網(wǎng)等。優(yōu)點：因網(wǎng)絲細密，填料的空隙很高，比表面積很大。由于毛細管作用，填料表面潤濕性能很好。故網(wǎng)體填料氣體阻力小，傳質速率高。缺點：造價很高，故多用于實驗室中難分離物系的分離。 規(guī)整填料規(guī)整填料一般由波紋狀的金屬網(wǎng)絲或多孔板重疊而成。使用時根據(jù)填料塔的結構尺寸，疊成圓筒形整塊放入塔內(nèi)或分塊拼成圓筒形在塔內(nèi)砌裝。優(yōu)點：空隙大，故生產(chǎn)能力大，壓降小，且因流道規(guī)則，所以只要液體初始分布均勻，則在全塔中分布也均勻，因此規(guī)整填料幾乎無放大效應，通常具有很高的傳質效率。缺點：造價較高，易堵塞難清洗，因此工業(yè)上一般用于較

10、難分離或分離要求很高的情況。 第三章 吸收塔的工藝計算3.1基礎物性數(shù)據(jù)3.1.1液相物性數(shù)據(jù) 3.1.2氣相物性數(shù)據(jù) 混合氣體平均密度： 空氣黏度： 273k，101.3kpa.氨氣在空氣中擴散系數(shù)： 3.2 物料衡算，確定塔頂、塔底的氣液流量和組成20，101.3kpa下氨氣在水中的溶解度系數(shù) 進塔氣相摩爾比：出塔氣相摩爾比：y2 = 0.0002/（1 0.0002）= 0.000211 對于純?nèi)軇┪者^程，進塔液相組成：混合氣體流量 ：v1 = (3500*273)/(293*22.4) = 145.584 kmol/h進塔惰性氣體流量： v = 145.584 *(1 0.05) =

11、 138.305kmol/h吸收過程屬于底濃度吸收，平衡關系為直線，最小氣液比可按下式計算： 取操作氣掖比為最小氣液比的1.5倍，可得吸收劑用量為：l = 1.5 * 0.751 * 138.305 = 155.801kmol/h根據(jù)全塔物料衡算式:v * (y1 y2) = l * (x1 x2)x1 = v * (y1 y2) / l + lx2 = (0.0526 0.0002)/(0.751*1.5) = 0.0685液氣比 ： wl/wv = (155.801*18)/(3500*1.181) = 0.6783.3塔徑的計算3.3.1塔徑的計算考慮到填料塔內(nèi)塔的壓力降,塔的操作壓力為

12、101.3采用貝恩-霍夫泛點關聯(lián)式:= -0.59 取泛點率為0.6. 即 u = 0.6uf = 0.6 * 4.535 = 2.721m/sd = 4*vs/(*)0.5 = 43500（36003.142.721）0.5 = 0.675m 圓整后取 d = 0.7m = 700mm3.3.2泛點率校核= 4 * v ( * d2) = 2.528m/su/uf = 2.7214.535 = 60%在(50%-80%)之間,所以符合要求.3.3.3填料規(guī)格校核根據(jù)要求應選擇環(huán)形填料中的塑料階梯環(huán).由于所選用的塔徑為700,又根據(jù)填料與塔徑的對應關系及實際操作要求,區(qū)尺寸為38的塑料階梯環(huán),

13、此填料規(guī)格如下:公稱直徑:38 孔隙率:0.92比表面積a:72 填料因子:170 填料常數(shù)a:0.0942所以有d/d = 700/38 = 18.4,即符合要求.見下圖：3.3.4液體噴淋密度校核最小的噴淋密度 t=72= 0.08 * 72 = 5.76 m3/(m2*h) = 155.801 * 18/(998.2*0.785*0.72) = 7.304m3/(m2*h)故滿足最小噴淋密度的要求3.4填料層高度計算3.4.1傳質單元高度計算273k，101.3kpa下，氨氣在空氣中的擴散系數(shù).由,則293k，101.3kpa下，氨氣在空氣中的擴散系數(shù)293k，101.3kpa下，氨氣在

14、水中的擴散系數(shù) (查化工原理附錄)y1* = mx1 = 0.754 * 0.0685 = 0.051649脫吸因數(shù)為：s = mv/l = 0.754 / (0.751*1.5) = 0.700 氣相總傳質單元數(shù)為： = 12.24氣相總傳質單元高度采用修正的恩田關聯(lián)式計算：液體質量通量為:ul= wl/(0.785*d2)=155.801*18/ (0.785*0.72)=7290.83kg/(m2.h)氣體質量通量為：uv = wv/(0.785*d2)=3500*1.181/(0.785*0.72)=10746.13 kg/(m2.h)故 = 0.9812氣膜吸收系數(shù)： = 0.100

15、9液膜吸收系數(shù)= 0.4761查表得=1.45 故=0.10090.981272=10.727=0.47610.981272=39.0240.590.5以下公式為修正計算公式： = 10.185 = 24.576 則 （h為溶解度系數(shù)）= 6.579由 =138.305/(7.679*101.3*0.785*0.72)= 0.462m3.4.2填料層高度的計算由 z = hognog = 0.46212.24 = 5.655m取上下活動系數(shù)為1.5故 z= 1.5z = 1.5*5.655 = 8.48m故取填料層高度為9m.查散裝填料分段高度推薦值查得：塑料階梯環(huán) h/d815 取h/d=8

16、 得 h=8700=5600 m計算得填料層高度為9000mm，故不需分段3.5 填料層壓降的計算 填料層壓降:氣體通過填料層的壓降采用eckert關聯(lián)圖計算,其中橫坐標為：=0.0234 查得縱坐標為(2.5282921.45/9.81)=0.103查圖得 eckert圖填料層壓力降p = 790*9 = 7110m第四章 塔附屬設備工藝計算4.1 塔附屬高度的計算取塔上部空間高度可取1.5m,塔底液相停留時間按5min考慮,則塔釜所占空間高度為h1 = (5*60*155.801*18)/(0.72*0.785*3600*998.2) = 0.609m考慮到氣相接管所占的空間高度,空間高度

17、可取2.5m,所以塔的附屬高度可以取4.0m.填料層在中間高度取0.7m.所以塔高為 h = 4.0 + 9 + 0.7 = 13.7m4.2 液體初始分布器和再分布器的選擇與計算4.2.1 液體分布器液體分布器可分為初始分布器和再分布器，初始分布器設置于填料塔內(nèi)，用于將塔頂液體均勻的分布在填料表面上，初始分布器的好壞對填料塔效率影響很大，分布器的設計不當，液體預分布不均，填料層的有效濕面積減小而偏流現(xiàn)象和溝流現(xiàn)象增加，即使填料性能再好也很難得到滿意的分離效果。因而液體分布器的設計十分重要。特別對于大直徑低填料層的填料塔，特別需要性能良好的液體分布器。液體分布器的性能主要由分布器的布液點密度（

18、即單位面積上的布液點數(shù)），各布液點均勻性，各布液點上液相組成的均勻性決定，設計液體分布器主要是決定這些參數(shù)的結構尺寸。對液體分布器的選型和設計，一般要求：液體分布要均勻；自由截面率要大；操作彈性大；不易堵塞，不易引起霧沫夾帶及起泡等；可用多種材料制作，且操作安裝方便，容易調(diào)整水平。液體分布器的種類較多，有多種不同的分類方法，一般多以液體流動的推動力或按結構形式分。若按流動推動力可分為重力式和壓力式，若按結構形式可分為多孔型和溢流型。其中，多孔型液體分布器又可分為：蓮蓬式噴灑器、直管式多孔分布器、排管式多孔型分布器和雙排管式多孔型分布器等。溢流型液體分布器又可分為：溢流盤式液體分布器和溢流槽式液

19、體分布器。根據(jù)本吸收的要求和物系的性質可選用重力型排管式液體分布器，布液孔數(shù)應依據(jù)所用填料所需的質量分布要求決定，噴淋點密度應遵循填料的效率越高所需的噴淋點密度越大這一規(guī)律。分布點密度計算：按eckert建議值，d750時，噴淋點密度為170點m2，所以設計取噴淋點密度為170點m2?？偛家嚎讛?shù)n = 0.785 * 0.72 * 170 = 65.40。取布液孔數(shù)為：48點布液計算： 由 ls = 155.801*18/(3600*998.2) = 6.808*10-4m3/s取 =0.60 ，h=0.2 m3.63*10-3m 取 d0 = 4mm由計算得，設計布液點數(shù)為48點，直徑為4

20、mm4.2.2 液體再分布器液體在亂堆填料層內(nèi)向下流動時，有一種逐漸向塔壁流動的趨勢，即壁流現(xiàn)象。為提高塔的傳質效果，當填料層高度與塔徑之比超過某一數(shù)值時，填料層需分段。為改善壁流造成的液體分布不均，在各段填料層之間安設液體再分布器，以收集來自上一填料層來的液體，為下一填料層提供均勻的液體分布。在填料層中每隔一定高度應設置一液體再分布器。在通常情況下，一般將液體收集器與液體分布器同時使用，構成液體收集及再分布裝置。液體收集器的作用是將上層填料流下的液體收集，然后送至液體分布器進行液體再分布。液體收集再分布器的種類很多，大體上可分為兩類：一類是液體收集器與液體再分布器各自獨立，分別承擔液體收集和

21、再分布的任務。另一類是集液體收集和再分布功能于一體而制成的液體收集和再分布器。液體再分布器有與百葉窗式集液器配合使用的管式或槽盤式液體再分布器、多孔盤式再分布器和截錐式液體再分布器。最簡單的液體再分布裝置為截錐式再分布器，其結構簡單，安裝方便，一般多用于直徑小于0.6m的填料塔中，以克服壁流作用對傳質效率的影響。由于此次設計填料層高度為10m需分段，根據(jù)實際情況選取多孔盤式液體再分布器。為防止上一填料層來的液體直接流入升氣管，應于升氣管上設蓋帽。4.2.3 塔底液體保持管高度塔底液體保持管高度可以根據(jù)液體的流率及布液孔的直徑選定。：塔底液位保持管高度與所需的布液孔直徑兩者之間的關系如下 布液孔

22、直徑為4mm,液體保持管高度為 =0.096mk為孔流系數(shù)，其值由小孔液體流動雷諾數(shù)決定，在雷諾數(shù)大于1000的情況下,可取0.60-0.62。液位高度的確定應和布液孔徑協(xié)調(diào)設計,使各項參數(shù)均在一定范圍。對于重力式排管液體分布器，液位保持管的高度由液體最大流率下的最高液位決定，一般取最高液位的1.12-1.15倍。4.3 其它附屬塔內(nèi)件的選擇填料塔的內(nèi)件主要有填料支承裝置、填料壓緊裝置、液體分布裝置、液體收集再分布裝置等，還有封頭、管法蘭、筒體等。合理地選擇和設計塔內(nèi)件，對保證填料塔的正常操作及優(yōu)良的傳質性能十分重要。4.3.1 填料支撐裝置填料支承裝置的作用是支承填料以及填料層內(nèi)液體的重量，

23、同時保證氣液兩相順利通過。支承若設計不當，填料塔的液泛可能首先發(fā)生在支承板上。為使氣體能順利通過，對于普通填料塔，支承件上的流體通過的自由截面積為填料面的50%以上，且應大于填料的空隙率。此外，應考慮到裝上填料后要將支承板上的截面堵去一些，所以設計時應取盡可能大的自由截面。自由截面太小，在操作中會產(chǎn)生攔液現(xiàn)象。增加壓強降，降低效率，甚至形成液泛。由于填料支承裝置本身對塔內(nèi)氣液的流動狀態(tài)也會產(chǎn)生影響，因此作為填料支承裝置，除考慮其對流體流動的影響外，一般情況下填料支承裝置應滿足如下要求：（1） 足夠的強度和剛度，以支持填料及所持液體的重量（持液量），并考慮填料空隙中的持液量，以及可能加于系統(tǒng)的壓

24、力波動，機械震動，溫度波動等因素。（2） 足夠的開孔率（一般要大于填料的空隙率），以防止首先在支撐處發(fā)生液泛；為使氣體能順利通過，對于普通填料塔，支承件上的流體通過的自由截面積為填料面的50%以上，且應大于填料的空隙率。此外，應考慮到裝上填料后要將支承板上的截面堵去一些，所以設計時應取盡可能大的自由截面。自由截面太小，在操作中會產(chǎn)生攔液現(xiàn)象。增加壓強降，降低效率，甚至形成液泛。（3） 結構上應有利于氣液相的均勻分布，同時不至于產(chǎn)生較大的阻力（一般阻力不大于20pa）；（4） 結構簡單，便于加工制造安裝和維修。（5） 要有一定的耐腐蝕性。常用的填料支承裝置有柵板形和駝峰形及各種具有氣升管結構的支

25、承板。由設計條件，本次設計中選用柵板形支承板。4.3.2填料壓緊裝置為防止在上升氣流的作用下填料床層發(fā)生松動或跳動，保持操作中填料床層為一恒定的固定床，從而必須保持均勻一致的空隙結構，使操作正常、穩(wěn)定，故需在填料層上方設置填料壓緊裝置。 填料壓緊裝置分為填料壓板和床層限制板兩大類。對于散裝填料，可選用壓緊網(wǎng)板，也可選用壓緊柵板，在其下方，根據(jù)填料的規(guī)格敷設一層金屬網(wǎng)，并將其與壓緊柵板固定；對于規(guī)整填料，通常選用壓緊柵板。設計中，為防止在填料壓緊裝置處壓降過大甚至發(fā)生液泛，要求填料壓緊裝置的自由截面積應大于70。 填料壓板自由放置于填料層上端，靠自身重量將填料壓緊，它適用于陶瓷、石墨制成的散裝填

26、料。它的作用是在高氣速（高壓降）和負荷突然波動時，阻止填料產(chǎn)生相對運動，從而避免填料松動、破損。由于填料易碎，當碎屑淤積在床層填料的空隙間，使填料層的空隙率下降時，填料壓板可隨填料層一起下落，緊緊壓住填料而不會形成填料的松動、降低填料塔的生產(chǎn)能力及分離效率。 床層限制板用于金屬散裝填料、塑料散裝填料及所有規(guī)整填料。它的作用是防止高氣速高壓降或塔的操作突然波動時填料向上移動而造成填料層出現(xiàn)空洞，使傳質效率下降。由于金屬及塑料填料不易破碎，且有彈性，在裝填正確時不會使填料下沉，故床層限制板要固定在塔壁上。 為了便于安裝和檢修，填料壓緊裝置不能與塔壁采用連續(xù)固定方式，對于小塔可用螺釘固定于塔壁，而大

27、塔則用支耳固定。本次設計的填料塔采用押金網(wǎng)板，設置自由截面積為85%。采用支耳固定。4.3.3 氣體的進出口裝置填料塔的氣體進口裝置盡量使氣體分散均勻，同時還能防止塔內(nèi)下流的液體流入氣體管路中。常用的辦法是使進氣管伸至塔的中心線位置,管端為向下的45o切口或向下的缺口。這樣氣體從切口或缺口處折轉向上。由于這種進氣管不能使氣體分布均勻，所以只能用于直徑在500以下的塔中。對于直徑較大的塔，進氣管的末端為向下的喇叭口，對于直徑更大的塔，則應采取氣體均布措施。氣體的出口裝置既要保證氣流暢通，又要能除去被氣體夾帶的液體液霧。目前常用的除霧裝置有折板除霧器和絲網(wǎng)除霧器。折板除霧器，這種裝置較簡單，除霧效

28、果較好。絲網(wǎng)除霧器，這種裝置效率高，可除去直徑大于5um的液滴。4.3.4 液體的出口裝置填料塔的出口裝置既能使液體通暢引（排）出外，還要保證形成對塔內(nèi)氣體的液封，并能防止液體夾帶氣體。常用的液體出口裝置可采用水封。本設計中塔內(nèi)外壓差較大時，可采用倒u形管密封裝置。4.3.5 除沫裝置由于氣體在塔頂離開填料塔時，帶有大量的液沫和霧滴，為回收這部分液相，經(jīng)常需要在頂設置除沫器。常用的除沫器有以下幾種：折流板式除沫器，它是一種利用慣性使液滴得以分離的裝置，一般在小塔中使用。旋流板式除沫器，由幾塊固定的旋流板片組成，氣體通過時，產(chǎn)生旋轉運動，造成一個離心力場，液滴在離心力作用下，向塔壁運動實現(xiàn)了氣液

29、分離。適用于大塔徑凈化要求高的場合。絲網(wǎng)除沫器，它由金屬絲卷成高度為100-150的盤狀使用。安裝方式多種多樣，氣體通過除霧沫器的壓強降約為120-250kp，絲網(wǎng)除沫器的直徑由氣體通過絲網(wǎng)的最大氣速決定。根據(jù)本吸收特點及要求，本吸收操作選用金屬絲網(wǎng)除沫器。4.4 吸收塔的流體力學參數(shù)計算吸收塔的流體力學參數(shù)主要包括氣體通過填料塔的壓力降、泛點率、氣體動能因子等，此外，還應了解塔內(nèi)液體和氣體的分布狀況。4.4.1 吸收塔的壓力降 由離心泵的選擇計算 全塔壓降4.4.2 吸收塔的泛點率填料塔的泛點率是指塔內(nèi)操作氣速與泛點氣速的比值。操作氣速是指操作條件的空塔氣速，泛點氣速采用貝恩霍根關系式計算。

30、盡管近年來，有些研究者認為填料塔在泛點附近操作時，仍具有較高的傳質效率，但由于泛點附近流體力學性能的不穩(wěn)定性，一般較難穩(wěn)定操作，故一般要求泛點在之內(nèi)，而對于易起泡的物系可低至。吸收塔操作氣速為2.528m/s ，泛點氣速為4.535m/s 所以泛點率為= = 2.5284.535 = 60%對于散裝填料，其泛點率的經(jīng)驗值為：=0.50.85所以符合。4.4.3氣體動能因子氣體動能因子是操作氣速與氣相密度平方根的乘積，簡稱f因子，其定義為故吸收塔內(nèi)氣體動能因子為 2.528 * 1.1810.5 = 2.747氣能因子在常用的范圍內(nèi)。從以上的各項指標分析，該吸收塔的設計合理，可以滿足吸收操作的工

31、藝要求。4.5 其他附屬設備的計算與選擇4.5.1 吸收塔的主要接管尺寸的計算 1、氣體進料管 由于常壓下塔氣體進出口管氣速可取1020，故若取氣體進出口流速近似為16m/s，則由公式可求得氣體進出口內(nèi)徑為 = 3500/(3600*0.785*16)0.5 = 278.22mm 采用直管進料，由化工原理第三版王志魁主編 化學工業(yè)出版社查得選擇熱軋無縫鋼管，則 18.32m/s（在符合范圍內(nèi)）氣體進出口壓降: 進口： = 0.5*1.181*18.322 =198.185(pa) 出口：p2 = 0.58 * p1 = 99.09(pa) 2、液體進料管 由于常壓下塔液體進出口管速可取，故若取液體進出口流速近似為2.6m/s，則由公式可求得液體進出口內(nèi)徑為 采用直管進料，由化工原理第三版 王志魁主編 化學工業(yè)出版社p381查得選擇熱軋無縫鋼管，則 （在符合范圍內(nèi)）4.5.2 離心泵的計算與選擇 計算過程如下： 管內(nèi)液體流速： 則雷諾數(shù)局部阻力損失：三個標準截止閥全開 ; 三個標準90彎頭 ；管路總壓頭損失 填料塔壓降： 其它阻力壓降較小可忽略。揚程 流量155.801*18/998.2 = 2.81m3/s結論表吸收塔的吸收劑用量計算總表意義及符號結果混合氣體處理量g3500m3/h氣液相平衡常數(shù)m0.754進塔氣相摩爾分率