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3.1 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u/u=0.50.85貝恩（Bain）霍根（Hougen）關(guān)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(diǎn)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=

2、0.8m1. 泛點(diǎn)速率校核： m/s 則在允許范圍內(nèi)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(shí)間、單位塔截面上液體的噴淋量。(2) 最小潤(rùn)濕速率是指在塔的截面上，單位長(zhǎng)度的填料周邊的最小液體體積流量。對(duì)于直徑不超過(guò)75mm的散裝填料，可取最小潤(rùn)濕速率。 （3-3） （3-4）經(jīng)過(guò)以上校驗(yàn)，填料塔直徑設(shè)計(jì)為D=800mm 合理。3.2 填料層高度的計(jì)算及分段 （3-5） （3-6） 3.2.1 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) （3-7） （3-8） = =0.0068953.2.2 質(zhì)單元高度

3、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： （3-9）即：w/t =0.37404748液體質(zhì)量通量為： =WL/0.785×0.8×0.8=10666.5918kg/(h)氣體質(zhì)量通量為： =60000×1.1761/0.64=14045.78025kg/(h)氣膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算： （3-10） =0.237(14045.78025÷100.6228×10-5)0.7(0.06228÷0.081÷1.1761)0.3(100×0.081÷8.314÷293)=0.152159029

4、kmol/(h kpa)液膜吸收數(shù)據(jù)由下式計(jì)算： (3-11）=0.566130072m/h因?yàn)?.15215×0.3740×1.451.1×100 （3-12）=8.565021kmol/(m3 h kpa) （3-13） =24.56912/h因?yàn)椋?=0.8346所以需要用以下式進(jìn)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÷(1÷1

5、7.1358+1÷0.725÷26.4210) =9.038478 kmol/(m3 h kpa) （3-17） =234.599÷9.03847÷101.3÷0.785÷0.64=0.491182 m （3-18）=0.491182×9.160434=4.501360m,得 =1.4×4.501=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=5×80010×800=48 m計(jì)算得填料層高度為7000mm，故不需分段3.3 填料層壓降的計(jì)算取 Ecke

6、rt (通用壓降關(guān)聯(lián)圖)；將操作氣速(2.8886m/s) 代替縱坐標(biāo)中的查表，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：=0.1652 (3-19) 橫坐標(biāo)為： =0.02606 (3-20)查圖得 981Pa/m (3-21)全塔填料層壓降 =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)4.1 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。4.2 塔內(nèi)件的設(shè)計(jì) 液體

7、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)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(shè)計(jì)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(zhì)量流量氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)， 填料層高度， 塔截面積，氣相總傳質(zhì)單元高度， 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)以分壓差表示推動(dòng)力的總傳質(zhì)系數(shù)，單位體積填料的潤(rùn)濕面積 100 91.7%以分壓差表示推動(dòng)力的氣膜傳質(zhì)系數(shù)，溶解度系數(shù)，0.725以摩爾濃度差表示推動(dòng)力的液摩爾傳質(zhì)系數(shù)，氣體常數(shù)，氨氣在空氣中中的擴(kuò)散系數(shù)及氨氣在水中的擴(kuò)散系