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文檔簡介

1、 2008級(jí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 題 目:含高硫氣體的脫硫設(shè)備噴旋塔的設(shè)計(jì)姓 名:班級(jí)學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:同組學(xué)生名:完成時(shí)間:2011年6月8日 化工原理課程設(shè)計(jì)評(píng)分細(xì)則評(píng)審單元評(píng)審要素評(píng)審內(nèi)涵評(píng)審等級(jí)檢查方法指導(dǎo)老師評(píng)分檢閱老師評(píng)分設(shè)計(jì)說明書35%格式規(guī)范是否符合規(guī)定的格式要求5-44-33-22-1格式標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容完整設(shè)計(jì)任務(wù)書、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、主要設(shè)備計(jì)算、作圖、后記、參考文獻(xiàn)、小組成員及承擔(dān)任務(wù)10-88-66-44-1設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)方案方案是否合理及是否有創(chuàng)新10-88-66-44-1計(jì)算記錄工藝計(jì)算過 程計(jì)算過程是否正確、完整和規(guī)范10-88-66-44-1計(jì)算記錄設(shè)計(jì)圖紙

2、30%圖面布置 圖紙幅面、比例、標(biāo)題欄、明細(xì)欄是否規(guī)范10-88-66-44-1圖面布置標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注文字、符號(hào)、代號(hào)標(biāo)注是否清晰、正確10-88-66-44-1標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)吻合圖紙?jiān)O(shè)備規(guī)格與計(jì)算結(jié)果是否吻合10-88-66-44-1比較圖紙與說明書平時(shí)成績20%出勤計(jì)算、上機(jī)、手工制圖10-88-66-44-1現(xiàn)場考察衛(wèi)生與紀(jì)律設(shè)計(jì)室是否整潔、衛(wèi)生、文明10-88-66-44-1答辯成績15%內(nèi)容表述答辯表述是否清楚5-44-33-22-1現(xiàn)場考察內(nèi)容是否全面5-44-33-22-1回答問題回答問題是否正確5-44-33-22-1總 分綜合成績 成績等級(jí) 指導(dǎo)老師 評(píng)閱老師 (簽名) (簽名)

3、年 月 日 年 月 日 說明:評(píng)定成績分為優(yōu)秀(90-100),良好(80-89),中等(70-79),及格(60-69)和不及格(<60)目 錄第一章 設(shè)計(jì)說明書····································

4、;·································(2)第二章 噴射器的設(shè)計(jì)計(jì)算和說明··············

5、;··································(6) 2.1噴射器結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算·············&

6、#183;·················································(

7、8)2.2噴射器的設(shè)計(jì)小結(jié)················································

8、;·················(12)第三章 旋流塔的設(shè)計(jì)計(jì)算和說明·····························

9、3;·······················(12)3.1設(shè)計(jì)依據(jù)及工藝計(jì)算························

10、······································(14)3.2下段旋流板結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算·········

11、···············································(15)3.3上段旋流板參數(shù)和塔板數(shù)

12、目的確定············································(22)3.4除霧板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)···

13、··················································

14、···············(24)3.5 升氣帽尺寸·································

15、;········································(25)3.6全塔壓力降的估算·······&#

16、183;·················································&#

17、183;·······(26)3.7旋流板塔設(shè)計(jì)小結(jié)········································

18、;·························(26)課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)·······················

19、;··············································(27)參考文獻(xiàn)··

20、83;·················································

21、83;······························(28)化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目含高硫氣體的脫硫設(shè)備噴旋塔的設(shè)計(jì)1、 設(shè)計(jì)條件(1) 處理氣量:4000 m3/h(2) 處理前氣體含H2S 15 g /Nm3,要求脫硫后達(dá)0.1 g /Nm3(3) 吸收液脫硫液硫容為0.17

22、 g H2S/L吸收液,則每小時(shí)所需的吸收液總量LT為: LT=相應(yīng)的液氣比R=2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求3.1設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容及要求(1)緒言 設(shè)計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中的意義,選用噴旋塔的考慮(2)脫硫流程及設(shè)備 要求流程示意圖,流程簡要說明(3)噴旋塔設(shè)計(jì)計(jì)算書 A、噴射器的設(shè)計(jì) B、旋流板塔的設(shè)計(jì)3.2 設(shè)計(jì)圖紙 (1)噴旋塔總裝配圖 (2)噴射器裝配圖 (3)旋流板塔裝配圖3.3結(jié)束語 3.4參考文獻(xiàn)第一章 含高硫氣體的脫硫設(shè)備噴旋塔設(shè)計(jì)說明書1.緒言 自然界中存在大量硫酸鹽,它們是地殼和生物體的組成部分,但在缺氧和還原性條件下,微生物能使其轉(zhuǎn)化為,除逸人大氣外,也會(huì)轉(zhuǎn)移到天然氣、原油和煤等資源中。因

23、而,這些資源的開采、加工和利用過程都存在脫除的問題。例如,作為燃料或化工原料使用的天然氣必須脫硫,否則會(huì)產(chǎn)生大量污染大氣,或給產(chǎn)品帶人大量雜質(zhì),或使催化劑中毒失活;煉油工業(yè)的加氫脫硫和催化裂解過程產(chǎn)生大量含高濃度的氣體,需要脫硫;城市煤氣生產(chǎn)過程中,煤中硫轉(zhuǎn)化為進(jìn)入煤氣,為保護(hù)環(huán)境和避免輸送煤氣的管道被腐蝕,煤氣必須脫硫;某些化工反應(yīng)過程,如合成氨、硫化染料、某些農(nóng)藥生產(chǎn)、堿法造紙、黏膠纖維和玻璃紙的生產(chǎn)等都產(chǎn)生大量含氣體,需要脫硫。當(dāng)前合成氨的生產(chǎn)方法有(見圖1)原料 制氣 凈化 精制 壓縮 合成 氨回收 產(chǎn)品氨氣體 制氣 凈化 精制 按壓力分 按反應(yīng) 回收方 生產(chǎn)規(guī)原料 方法 方法 方法

24、atm 器分 法 模t/d天然氣 蒸汽轉(zhuǎn)化 吸附 甲烷化 高壓法 軸向流動(dòng) 水洗回收 大型煉氣廠 部分氧化 吸收 銅洗 7001000 反應(yīng)器 冷凝回收 1000液化石油氣 除塵 干燥 中壓法 中型液體原料 220320 徑向輻射流 250石腦油 低壓法 動(dòng)反應(yīng)器 小型重油 70150 10100 固體原料 常壓法焦炭 按壓縮機(jī)分煤 往復(fù)壓縮機(jī) 渦輪壓縮機(jī)圖1 合成氨的生產(chǎn)方法一覽由于原料中含硫,所以“制氣”所得的粗合成氣中含有H2S(因?yàn)榇趾铣蓺馐窃谶€原條件下制備的,所以不會(huì)是SO2)。如何經(jīng)濟(jì)、高效地脫除粗合成氣中的H2S,這是所有化肥廠關(guān)心的問題。 目前解決大氣量、含高硫的氣體的脫硫問題

25、的有效方法之一是氨水吸收H2S。 根據(jù)任務(wù)書給定的設(shè)計(jì)條件,相應(yīng)的液比氣為87.65/Nm3,而按常規(guī)設(shè)計(jì),一般脫硫塔型的適宜液氣比為(見表1):表1 不同塔型的適宜液氣比塔的類型填料塔噴射塔湍球塔旋流板塔適宜液氣比,815204010151015實(shí)踐證明,一支噴射器可以通過100120m3/h溶液,能將氣體中5080%的H2S除去,而剩余的H2S再用高效的旋流板塔加以除凈。所以我們決定采用噴旋塔。采用噴射器,還能對(duì)旋流板塔(或其他塔型)起到調(diào)節(jié)和分流溶液的作用,以保證后者阻力小、不液泛,能夠發(fā)揮正常的脫硫作用。2.脫硫過程及設(shè)備 噴旋塔適宜于用在氨水液相催化法或其他方法中脫除高硫,經(jīng)泵加壓到

26、23kg/cm2(表壓)的貧液,由專用管送入噴射器上的39個(gè)噴嘴,噴成射流的溶液以高度分散相在吸引室與含高硫的氣體相遇,同時(shí)并流進(jìn)入喉管和尾管,進(jìn)行H2S的強(qiáng)化吸收過程。然后兩者同入旋流板塔的下部,溶液借重力的作用與氣體分離后,從塔底流至地下槽(富液槽);氣體在旋流板塔中由下而上經(jīng)葉片間開孔穿過塔板,吸收液在塔中由上而下流動(dòng),首先落在旋流板的中心盲板上,擊成細(xì)流后分配到各葉片,隨即被從葉片之間上穿的氣流噴成液滴,并隨著旋轉(zhuǎn)的氣流借離心力作用甩向塔壁。液體沿塔壁螺旋地下流到環(huán)形集液槽,然后由溢流管導(dǎo)向下一塊旋流板的中心盲板上。脫液后的氣體由塔頂排出。 液槽中的富液經(jīng)富液泵送往再生裝置。3設(shè)計(jì)依據(jù)

27、及工藝計(jì)算 (1)粗合成氣的組成: 氣體成分H2N2COCO2O2CH4合計(jì)含量,%V421926110.71.3100(2)噸氨消耗定額:3600Nm3/t NH3 (3) 氣體壓力:羅茨鼓風(fēng)機(jī)出口壓力,4800mmH2O柱 (4) 氣體溫度:位置噴射器入口噴射器出口旋流板塔出口溫度,383736(5)氣體H2S含量:位置噴射器入口噴射器出口旋流板塔出口含量,g/Nm31560.1(6)脫硫溶液組成:溶液名稱組成指標(biāo)總氨含量,ml/l碳化度,C/A總含量,g/m3貧液10.6020富液10.65240(7)液體壓力:噴射器入口,34kg/cm2(表壓) (8)溶液溫度:噴射器入口,32;旋流

28、板塔入口,324原始數(shù)據(jù)計(jì)算(1)干粗合成氣量的計(jì)算 設(shè)日產(chǎn)氨33t,則每小時(shí)的為 設(shè)氣體在進(jìn)噴射器前的凈化設(shè)備中,部分CO2和H2S被吸收,總體積減少1%左右,故取=4900Nm3 /h(2)濕粗合成氣量V濕的計(jì)算 查飽和水蒸氣的蒸汽壓表1,得知溫度t=38,蒸汽壓=49.65mmH2O;并設(shè)氣體在羅茨鼓風(fēng)機(jī)后,進(jìn)噴射器前的阻力降為200mmH2O,則 (式中13.61mmHg約等于13.6mmH2O) 濕氣組成如下:氣體成分H2OH2N2COCO2O2CH4含量,%V4.5540.0918.1324.8210.500.671.24(3)實(shí)際操作氣體量的計(jì)算 (4)氣體平均分子量的計(jì)算第二章

29、 噴射器設(shè)計(jì)計(jì)算和說明噴射器噴射器有兩種,一種普通型,一種聚焦型。兩種噴射器的凈化效率均可達(dá)到6085%。今設(shè)計(jì)采用普通型噴射器,作分離體如圖2。圖中G p工作流的重量流量,kg/s;P 工作流的速度,m/s; GH引射流的重量流量,kg/s;H 引射流的速度,m/s;收縮管的半角,度;E自截面-至喉管始端的收縮管的邊長,m;l 喉管長度,m; P2混合流作用在分 圖2 普通型噴射器的分離體圖離體截面處的反作用力為P2(正向),其中P2在截面-處混合流的壓強(qiáng),kg/m2,該截面處的通道面積,m2;喉管直徑,m 。 基于動(dòng)量和外力的分析,可得 = (1)式中: (2) B= (3) (4)故式(

30、1)亦可寫作 (5) 上述公式中(除圖4中已有者外): K 擴(kuò)壓管的擴(kuò)壓效率(在擴(kuò)壓管中的流體所能恢復(fù)成靜壓的這部分動(dòng)能與其總動(dòng)能之比) 噴射器的增壓(尾管中背壓減去噴射器入口處引射流的壓強(qiáng)P1之差,即=-,kg/m2 噴射器入口處引射流的壓強(qiáng),kg/m2 在截面-處引射流的壓強(qiáng),kg/m2 氣液混合物的重度,kg/m3 在截面-處工作流的速度,m/s 在截面-處環(huán)隙間引射流速度,m/s 管壁的摩擦系數(shù) 其中-表示引射流從噴射器入口至噴嘴截面處壓強(qiáng)的損失,由于該段尺寸很小,可以忽略不計(jì),也可用下式計(jì)算: -= (在截面-處工作流的壓強(qiáng),kg/m2) 由(5)可求出喉管的直徑 , m ( 6)實(shí)

31、踐證明,噴射器尾管亦具有不可忽略的脫硫作用。按傳質(zhì)方程式求得尾管 應(yīng)有的高度為: (7) 式中 尾管的吸收容積,m3 每小時(shí)通過尾管的粗合成氣干氣量,Nm3/h C1尾管入口氣相中H2S含量,g/Nm3 C2尾管出口氣相中H2S含量,g/Nm3 容積傳質(zhì)系數(shù), 尾管的直徑,m 2.1噴射器結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算(1)噴射器溶液循環(huán)量的計(jì)算因其重度p=1038kg/m3,故其重量流量GP為(2)粗合成氣重量流量 (3)氣液混合物的重度(4)噴嘴孔徑取噴嘴的液體入口壓力為3.5 kg/cm2,則噴射壓力P噴嘴流速式中0.95流速系數(shù)現(xiàn)選用三孔噴嘴,每孔流量為則噴嘴的俯視圖如下(見圖3):液體入口管徑232m

32、m,以螺紋與進(jìn)液管相連;噴口形成的射流聚焦于一點(diǎn),調(diào)節(jié)進(jìn)液管長度,使焦點(diǎn)位于距喉管約45mm的中心軸上。將噴嘴制成半角為,以便減少液體在噴射器中的壓力降。 (5)喉管直徑根據(jù)動(dòng)量和外力分析的結(jié)果,得出式中噴射器入口處引射流的壓強(qiáng),kg/cm2 在截面-處引射流的壓強(qiáng),kg/cm2 B= 式中溶液重量流量,60.32 kg/s 圖3 噴嘴俯視圖 噴嘴流速,22.8m/s噴射器收縮管錐體環(huán)隙氣流速度,取= 20m/s粗合成氣的重量流量,1.189 kg/s算得B= 式中K擴(kuò)壓效率,因擴(kuò)壓值甚微,取K=0 管壁的摩擦系數(shù),取=0.015 喉管的長徑比,一般=0.51.5,現(xiàn)取為0.5算得C=由-0,

33、 =0.5(即l=),現(xiàn)取=150mmH2O,于是 = = 用試差法求解:令=0.05460 方程兩端恰好相等, = 取喉管外徑299mm,壁厚7.5mm。(299×7.5)(參見YB231-70熱軋無縫鋼管規(guī)格與重量1)(6)喉管長度(7)吸引室尺寸按經(jīng)驗(yàn),可取=1.5式中噴射器氣體入口管直徑,取入口管中的氣速=10m/s,則取氣體入口管外徑402mm,壁厚9mm(402×9)一般=(1.52),現(xiàn)取=1.72,則 (8)收縮管尺寸取收縮管全角為32°,則收縮管長度為(9)擴(kuò)壓管尺寸取按YB231-70熱軋無縫鋼管規(guī)格與重量1圓整, 取=480mm,壁厚9mm;

34、取擴(kuò)壓管全角為7°;已知喉管為(299×7)。擴(kuò)壓管長度 (10)尾管尺寸尾管的吸收容積式中 圖4 噴射器設(shè)計(jì)尺寸 K氣a-容積吸收系數(shù),一般為2000-5000h-1在本設(shè)計(jì)條件下,通過實(shí) 測,K氣a=4400h-1。 尾管直徑,已取為(451×9) 2.2噴射器設(shè)計(jì)小結(jié)表2 噴射器結(jié)構(gòu)參數(shù)管名直徑/mm長度/mm厚度/mm選型入口管/液232-6.5245×6.5吸引室6031038-入口管/氣384-9402×9收縮管-530-喉管284149.57.5299×7.5擴(kuò)壓管-1480-尾管46253009480×9第三

35、章 旋流塔的設(shè)計(jì)計(jì)算和說明旋流板塔由分離段、簡體、塔板、封頭及管口等部件組成。據(jù)悉3,旋流板塔的操作氣速可比一般塔板大幾倍,與湍球塔相當(dāng);單板效率可達(dá)5060%,與湍球塔試驗(yàn)對(duì)比,約為后者的60%。塔板為旋流板,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示,由盲板、旋流葉片、罩筒、溢流口及溢流管等組成。、分別代表盲板直徑,旋流板片直徑和塔徑。板片開縫線外端于半徑的夾角,稱為徑向角(如圖6所示)。 圖5 旋流板結(jié)構(gòu)示意圖 (8) 每塊板片內(nèi)端與盲板相連,外端與罩筒相連,板片的一側(cè)翹起,外端端線與板平面的夾角,即板片與板平面的夾角,稱為板片的仰角: = (9) 亦即: 開孔面積=板片區(qū)面積×= 考慮到板片厚度

36、,則塔板開孔面積A0: (10) 式中 m板片數(shù) 板片厚度 旋流板的開孔率=開孔面積/塔截面總面積 圖6 板片的徑向角即 (11)塔板阻力降式中測得的安置塔板時(shí)塔底段的表壓 無塔板時(shí)塔底段的表壓測得的、對(duì)空速W在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上標(biāo)繪后,都得到斜率接近于(1.922.0)的直線,故應(yīng)用一般的阻力降公式進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí),即阻力系數(shù)很接近于常數(shù)。式中氣體的重度,Kg/m3氣荷因子(氣流的空塔動(dòng)能因子),設(shè)為空氣穿過旋流板片開孔的穿孔氣荷因子,用表示阻力降時(shí), =穿孔負(fù)荷因子 (12)式中操作狀態(tài)下的氣量,m3/h 操作狀態(tài)下的氣體重度,Kg/m3旋流板塔的壓力降可用下式估算: (13)如果葉片的AB邊翹起,

37、氣體穿過AB邊下面的空隙上升時(shí),氣流方向朝向中央盲板,此時(shí)的旋流板稱為內(nèi)向板;如果葉片的CD邊翹起,氣體穿過CD邊下面的空隙上升時(shí),氣流方向朝向外圍塔壁,此時(shí)旋流板稱為外向板。故內(nèi)向板用于傳質(zhì),外向板用于分離(如除霧、除塵等)。3.1設(shè)計(jì)依據(jù)及工藝計(jì)算(1)氣體成分:(同前)(2)下段氣體入口H2S含量:6g/Nm3 出口H2S含量:1.3g/Nm3 上段氣體出口H2S含量:0.1 g/Nm3(3)氣體入口壓力: 4800-200+150=4750mmH2O (式中150為增壓值)(4)下段溶液平均硫容量:0.17g/l 上段溶液平均硫容量:0.12g/l (5)下段塔頂溶液總氮含量A:20滴

38、度(即1mol/l) 總CO2含量:入口,=0.63mol/l ;出口,=0.65mol/l(6)塔內(nèi)氣體溫度:37(7)入塔干粗合成氣量的計(jì)算 假定在噴射器中氣體總體積減少2%,則 取=4850Nm3/h(8)濕粗合成氣量的計(jì)算 查飽和水蒸汽的蒸汽壓表1 ,得知溫度t=37時(shí),蒸汽壓=47.07mmHg, (9)操作狀態(tài)下的氣量的計(jì)算 (10)下段溶液噴淋量的計(jì)算 下段液氣比=(11)上段溶液噴淋量的計(jì)算 上段液氣比=(12)濕氣組成如下氣體成分H2OCOCO2O2CH4N2合計(jì)含量,%V4.2424.9010.530.671049.66100濕氣的平均分子量的計(jì)算操作狀態(tài)的重度的計(jì)算3.2

39、下段旋流板結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算3.2.1下段塔板參數(shù)的初算(1)板片直徑的初算 取=700mm(2)盲板直徑 按 取=273mm(273×6.5)(3)塔徑 按=1.2=840mm 取=1000mm,則塔截面積(4)取旋流板葉片數(shù)m=24片,葉片厚度=3mm(5)取葉片仰角=25°3.2.2校核穿孔負(fù)荷因子(1)開孔面積由式(10)知,(2)穿孔負(fù)荷因子由式(12)知,校核結(jié)論:>9,說明以上計(jì)算尺寸可以適用。3.2.3 下段旋流板其他參數(shù)的設(shè)計(jì)(1)板片徑向角采用切向板,由式(8)知,(2)罩筒高度在盲板與旋流板之間的開孔區(qū),系按15塊葉片下料,但以20塊葉片組裝 計(jì)算罩筒

40、高度時(shí),式中m應(yīng)取20:取=50mm兩葉片外端之間間距:(3)板間距H 取溢流口液體流速為v=0.4m/s ,則 為了利于氣液分離,?。?)溢流裝置溢流口面積溢流口總面積溢流口取3個(gè),則每個(gè)溢流口面積溢流口的長寬尺寸環(huán)板區(qū)寬度取弧形溢流口寬b=70mm=7cm 則弧形溢流口長檢驗(yàn)溢流口液體流速v: 檢驗(yàn)結(jié)果,符合要求。溢流管直徑溢流管直徑現(xiàn)取159×6鋼管3根,即管內(nèi)液體流速: (符合要求)溢流管全長:式中集液管管徑,取集液管內(nèi)液體流速=1m/s則 取,即245×6.5,其長度取其中異形管長度(5)塔板的開孔率按式(11),旋流板開孔率3.2.4下段旋流板塔板數(shù)目的確定設(shè)塔

41、頂氣相中的H2S含量,kmolH2S/kmol惰性氣體設(shè)塔底氣相中的H2S含量,kmolH2S/kmol惰性氣體設(shè)底液相中的H2S含量,kmolH2S/kmol氨水設(shè)塔底液相中的H2S含量,kmolH2S/kmol氨水則 下段塔頂H2S和NH3的平衡分壓:因下段塔頂溶液中總氨量A=1mol/l總CO2=0.63mol/l總H2S=20g/m3=0.000588mol/l2.560x2+0.3328x-0.63=0解得x=0.435即HCO3-=0.435mol/lNH3=HCO3-+A-2C-S =0.435+1-2×0.63-0.000588 =0.1744mol/lCO32-=(

42、K4HCO3-NH3/C)+S =(0.0665×0.435×0.1744/0.63)+0.000588 =0.008596NH4+=C+S-CO32-=0.63+0.000588-0.008596=0.622mol/lNH2COO-=K3HCO-NH3=2.455×0.435×0.1744=0.18625mol/lA=NH3+NH4+NH2COO-=0.1744+0.622+0.18625=0.982651mol/l 證明計(jì)算基本正確。求得液相組成后,氣相平衡分壓可按下式計(jì)算: (14) (15) (16)式中 (17)(m常數(shù),見小氮肥工藝手冊(cè)4)H

43、NH3氨的亨利系數(shù),可用下式估算 (18)(H0氨在純水中的亨利系數(shù),見參考文獻(xiàn)5)查表得35時(shí),a=-1.55,m=0.1798代入式(17),得代入式(14),得由式,得 式中假定氣體通過旋流板塔下段阻力降為200mmH2O1m3=1000升,其中含H2S:0.0523升H2S=即與0.00525% 相當(dāng)?shù)拿苛⒎矫讱怏w中H2S的克數(shù)為說明在此條件下可以滿足脫硫指標(biāo)要求。理論塔板數(shù)的計(jì)算 由 (19)得m=則A= (20) (21)實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算= (22)式中取E0為30%,則ET=故=為留有余量,今取塔板數(shù)為7塊。3.3上段旋流板參數(shù)和塔板數(shù)目的確定為使制作方便,取塔體直徑等參數(shù)與下段

44、一致,即:DT=1000 mm DX=700mm Dm= 273mm B=150mm m=24 = 3mm =25 hz= 50mm H=500mm校核穿孔負(fù)荷因子F0由于粗合成氣組成變化不大,仍取其分子量=18.68.實(shí)際氣體重度為:已設(shè)下段氣體的壓力降P下=300mmH2O,今設(shè)上段氣體的壓力降P上=100mmH2O,則在上段吸收的CO2,由總CO2含量計(jì)算,得操作狀態(tài)下實(shí)際氣量 為:故氣體穿孔負(fù)荷因子 為: F09,說明所選參數(shù)基本合適。確定溢流裝置:取溢流口總面積每個(gè)溢流口面積(i=3):=溢流口液體流速v: 取b=5cm,則弧形溢流口長為:溢流管直徑(取=0.89m/s)故取95&#

45、215;3.5鋼管3根,即上段塔板數(shù)目的確定上段氣體進(jìn)口處H2S含量 :假定氣體體積不變,則上段氣體出口處H2S含量 : 因上段和下段的入口溶液組成皆相同,且A、C、S、K3、K4等均相同,故H2S的分壓亦相等,即有:=則取E0=80%,則 因考慮到所取的下段塔板數(shù)比計(jì)算值多2塊,已留有較大的余地了,參照工廠實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn),則上段實(shí)際塔板數(shù)取4塊即可。3.4除霧板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 除霧板即外向板,氣液通過外向板被甩至塔壁的行程,要比內(nèi)向板短捷,能增加氣液分離效率。 除霧板無須設(shè)置溢流口及溢流管,一般可將除霧板的中心盲板尺寸適當(dāng)放大一些,以提高氣體穿孔負(fù)荷因子,則更有利于氣液分離。 本設(shè)計(jì)中所取除霧板的尺寸為 表3 除霧板的結(jié)構(gòu)參數(shù) 校核氣體穿孔負(fù)荷因子: 在1012之間,對(duì)分離板合適。 3.5升氣帽尺寸取實(shí)際流速為7m/s,則 解得取480×9鋼管一截。升氣帽筒體高度(不包括罩高)考慮上段溶液出口液封作用,按經(jīng)驗(yàn),取 則罩帽高度(取為1/3)188mm3.6全塔壓力降的估算(1)下段壓力降由式(13)知, (2)上段壓力降計(jì)算同上(3)取升氣帽壓力降=10mmH2O則全塔總壓力降

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