填料塔工藝尺寸的計算.doc

第三節(jié) 填料塔工藝尺寸的計算填料塔工藝尺寸的計算包括塔徑的計算、填料能高度的計算及分段3.1 塔徑的計算1. 空塔氣速的確定泛點氣速法對于散裝填料，其泛點率的經驗值u/u=0.50.85貝恩（Bain）霍根（Hougen）關聯(lián)式 ，即：=A-K （3-1）即： 所以：/9.81（100/0.917）（1.1836/998.2）=0.246053756 UF=3.974574742m/s其中：泛點氣速，m/s;g 重力加速度，9.81m/sWL=5358.89572/h WV=7056.6kg/hA=0.0942； K=1.75；取u=0.7 =2.78220m/s （3-2） 圓整塔徑后 D=0.8m1. 泛點速率校核： m/s 則在允許范圍內2. 根據(jù)填料規(guī)格校核：D/d=800/50=16根據(jù)表3-1符合3. 液體噴淋密度的校核：(1) 填料塔的液體噴淋密度是指單位時間、單位塔截面上液體的噴淋量。(2) 最小潤濕速率是指在塔的截面上，單位長度的填料周邊的最小液體體積流量。對于直徑不超過75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率。 （3-3） （3-4）經過以上校驗，填料塔直徑設計為D=800mm 合理。3.2 填料層高度的計算及分段 （3-5） （3-6） 3.2.1 傳質單元數(shù)的計算用對數(shù)平均推動力法求傳質單元數(shù) （3-7） （3-8） = =0.0068953.2.2 質單元高度的計算氣相總傳質單元高度采用修正的恩田關聯(lián)式計算： （3-9）即：w/t =0.37404748液體質量通量為： =WL/0.7850.80.8=10666.5918kg/(h)氣體質量通量為： =600001.1761/0.64=14045.78025kg/(h)氣膜吸收系數(shù)由下式計算： （3-10） =0.237(14045.78025100.622810-5)0.7(0.062280.0811.1761)0.3(1000.0818.314293)=0.152159029kmol/(h kpa)液膜吸收數(shù)據(jù)由下式計算： (3-11）=0.566130072m/h因為0.152150.37401.451.1100 （3-12）=8.565021kmol/(m3 h kpa) =0.566131000.374041.450.4 （3-13） =24.56912/h因為： =0.8346所以需要用以下式進行校正： （3-14） =19.5(0.699990.5)1.4 8.56502=17.113580 kmol/(m3 h kpa) （3-15） =1 2.6 (0.69990.5)2.2 24.569123=26.42106/h （3-16） =1(117.1358+10.72526.4210) =9.038478 kmol/(m3 h kpa) （3-17） =234.5999.03847101.30.7850.64=0.491182 m （3-18）=0.4911829.160434=4.501360m,得 =1.44.501=6.30m3.2.3 填料層的分段對于鮑爾環(huán)散裝填料的分段高度推薦值為h/D=510。h=580010800=48 m計算得填料層高度為7000mm，故不需分段3.3 填料層壓降的計算取 Eckert (通用壓降關聯(lián)圖)；將操作氣速(2.8886m/s) 代替縱坐標中的查表，DG50mm塑料鮑爾環(huán)的壓降填料因子125代替縱坐標中的則縱標值為：=0.1652 (3-19) 橫坐標為： =0.02606 (3-20)查圖得 981Pa/m (3-21)全塔填料層壓降 =9817=6867 Pa至此，吸收塔的物科衡算、塔徑、填料層高度及填料層壓降均已算出。第四節(jié) 填料塔內件的類型及設計4.1 塔內件類型填料塔的內件主要有填料支撐裝置、填料壓緊裝置、液體分布裝置、液體收集再分布裝置等。合理的選擇和設計塔內件，對保證填料塔的正常操作及優(yōu)良的傳質性能十分重要。4.2 塔內件的設計 4.2.1 液體分布器設計的基本要求： （1）液體分布均勻 （2）操作彈性大 （3）自由截面積大（4）其他4.2.2 液體分布器布液能力的計算 （1）重力型液體分布器布液能力計算 （2）壓力型液體分布器布液能力計算注：(1)本設計任務液相負荷不大，可選用排管式液體分布器；且填料層不高，可不設液體再分布器。 (2)塔徑及液體負荷不大，可采用較簡單的柵板型支承板及壓板。其它塔附件及氣液出口裝置計算與選擇此處從略。 注：1填料塔設計結果一覽表塔徑0.8m填料層高度7m 填料規(guī)格50mm鮑爾環(huán)操作液氣比1.2676356 1.7倍最小液氣比校正液體流速2.78220/s壓降6867 Pa惰性氣體流量234.599kmol/h2 填料塔設計數(shù)據(jù)一覽E亨利系數(shù)， 氣體的粘度，1.73=6228 平衡常數(shù) 0.7532 水的密度和液體的密度之比 1 重力加速度， 9.81 =1.27 分別為氣體和液體的密度，1.1836；998.2； =5358.89572/h =7056.6kg/h分別為氣體和液體的質量流量氣相總體積傳質系數(shù)， 填料層高度， 塔截面積，氣相總傳質單元高度， 氣相總傳質單元數(shù)以分壓差表示推動力的總傳質系數(shù)，單位體積填料的潤濕面積 100 91.7%以分壓差表示推動力的氣膜傳質系數(shù)，溶解度系數(shù)，0.725以摩爾濃度差表示推動力的液摩爾傳質系數(shù)，氣體常數(shù)，氨氣在空氣中中的擴散系