填料塔工藝尺寸的計(jì)算

1、第三節(jié) 填料塔工藝尺寸的計(jì)算填料塔工藝尺寸的計(jì)算包括塔徑的計(jì)算、填料能高度的計(jì)算及分段塔徑的計(jì)算1. 空塔氣速的確定泛點(diǎn)氣速法對(duì)于散裝填料，其泛點(diǎn)率的經(jīng)驗(yàn)值貝恩（ Bain ）霍根（ Hougen）u/u f關(guān)聯(lián)式，即：2lg uF a1lg 3g=A-K wLwV14183-1)即：lg uF2 ( 1003) 1.18369.81 0.9173998.210.2 0.09421.75 3202.594734.411.1836 8998.2所以： uF2 / （100/ 3）（）=UF=m/s其中：u f 泛點(diǎn)氣速， m/s;g 重力加速度， 9.81m/s 2WL=/h W V=7056.

2、6kg/hA=； K=；取 u= uF =2.78220m/s4Vs4 60003.14 2.7820 36000.76313-2)600020.785 0.82 36003.3174 m/s圓整塔徑后 D=0.8m1. 泛點(diǎn)速率校核： u則 u 在允許范圍內(nèi) uF2. 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(shí)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3-3)對(duì)于直徑不超過 75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率 Lw min 為0.08m3 /m

3、 hUminLw min t 0.08 100 8m3 /m2 hwL2L 0.75 D 25358.89572998.2 0.785 0.8210.685 8 min3-4)經(jīng)過以上校驗(yàn)，填料塔直徑設(shè)計(jì)為 D=800mm合 理填料層高度的計(jì)算及分段3-5)3-6)Y1* mX1 0.04985 0.7532 0.03755Y2* mX2 03.2.1 傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算用對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法求傳質(zhì)單元數(shù)NOGY1 Y2YMY1 Y1* (Y2 Y2* )ln Y2Y1*Y2*(3-7)3-8)= 0.06383 0.0006383 0.03755= 0.02627ln0.00063833.2.2

4、質(zhì)單元高度的計(jì)算氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計(jì)算：0.75exp1.450.1UlUL2tl2Lg0.05UL2/0.2LVt3-9)即：w/t =0.液體質(zhì)量通量為：uL =WL/××=10666.5918kg/( ?h)氣體質(zhì)量通量為：uV =60000 ×=14045.78025kg/( ?h)氣膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算：kG 0.237( UV )0.7tvv/DVt DV RT3-10)÷×10- 5) ÷÷(100 ×÷÷ 293)液膜吸收數(shù)據(jù)由下式計(jì)算：KL0.0095ULw

5、lLLDL1Lg3(3-11KGK G1.13-12)=m/h因?yàn)?1.45KLKL0.4W=× 100 ××3-13)=(m3 h kpa)=h因?yàn)椋?u u所以需要用以下式進(jìn)行校正：kG'1 9.5 u uF0.51.4kG3-14)=1 = kmol/(m3 h kpa)2.2 u 0.5kLkl2.63-15)uF=1 =hKG1KG'HK L3-16)=1÷ (1 ÷ +1÷÷= kmol/(m3 h kpa)HOG V3-17)=0.491182 mZ HOG NOG（3-18 ）=×=

6、4.501360m,得Z'=× =6.30m3.2.3 填料層的分段對(duì)于鮑爾環(huán)散裝填料的分段高度推薦值為 h/D=510。h=5× 800 10× 800=4 8 m 計(jì)算得填料層高度為 7000mm，故不需分段填料層壓降的計(jì)算取 Eckert （通用壓降關(guān)聯(lián)圖 ） ；將操作氣速 u ' （ 2.8886m/s） 代替縱坐標(biāo)中的 uF 查 表， DG50mm塑料鮑爾環(huán)的壓降填料因子 125 代替縱坐標(biāo)中的則縱標(biāo)值為：2uP ? V ? 0.2 =(3-19)? ? L = gL橫坐標(biāo)為：0.5WLV0.55358.89572 1.1761 0.5W

7、VL7056.6 998.2(3-20)查圖得PP 981Pa/mZ(3-21)全塔填料層壓降P =981× 7=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(nèi)件的類型及設(shè)計(jì)塔內(nèi)件類型填料塔的內(nèi)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(shè)計(jì)塔內(nèi)件，對(duì)保證填料塔的正常操作及優(yōu)良的傳質(zhì)性能十分 重要。塔內(nèi)件的設(shè)計(jì)液體分布器設(shè)計(jì)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）其他液體分布器布液能力的計(jì)算（1）重力型液體分布器布液能力計(jì)算（2）壓力型液體分布器布液能力計(jì)算注： （1

8、） 本設(shè)計(jì)任務(wù)液相負(fù)荷不大，可選用排管式液體分布器；且填料層不高，可不設(shè)液 體再分布器。（2） 塔徑及液體負(fù)荷不大，可采用較簡(jiǎn)單的柵板型支承板及壓板。其它塔附件及氣液 出口裝置計(jì)算與選擇此處從略。注：1 填料塔設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表塔徑0.8m填料層高度7m填料規(guī)格50mm鮑爾環(huán)操作液氣比倍最小液氣比校正液體流速s壓降6867 Pa惰性氣體流量h2 填料塔設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一覽E亨利系數(shù)，uV 氣體的粘度，10 5 Pa / s=6228 10 5kg / m.hm 平衡常數(shù)水的密度和液體的密度之比 1g 重力加速度， m2 / s = 108m/ hV; L 分別為氣體和液體的密度， kg/m ； kg/m

9、；WL = /h WV =7056.6kg/h 分別為氣體和液體的質(zhì)量流量KYa 氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)， kmol/ m sZ 填料層高度， mD2塔截面積， 4H OG 氣相總傳質(zhì)單元高度， mNOG 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)2KG 以分壓差表示推動(dòng)力的總傳質(zhì)系數(shù)， kmol/ m s kPaaW 單位體積填料的潤濕面積t 填料總比表面積， m2 / m3 100 填料層空隙率 m3 /m3 %2kG 以分壓差表示推動(dòng)力的氣膜傳質(zhì)系數(shù)，kmol/ m s kPa2H 溶解度系數(shù)， kmol/ m2 kPakL 以摩爾濃度差表示推動(dòng)力的液摩爾傳質(zhì)系數(shù)，m/sR 氣體常數(shù)， 8.314kN m/ kmol KDV 0.081m2 / h;DL 7.34 10 6m2 /