填料塔工藝尺寸的計算

-.z.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(diǎn)氣速法對于散裝填料，其泛點(diǎn)率的經(jīng)驗(yàn)值u/u=0.5~0.85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）=0.246053756UF=3.974574742m其中：——泛點(diǎn)氣速，m/s;g——重力加速度，9.81m/sWL=5358.89572㎏/hWV=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(diǎn)速率校核：m/s則在允許*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(jīng)過以上校驗(yàn)，填料塔直徑設(shè)計為D=800mm合理。3.2填料層高度的計算及分段（3-5）（3-6）傳質(zhì)單元數(shù)的計算用對數(shù)平均推動力法求傳質(zhì)單元數(shù)（3-7）（3-8）==0.006895質(zhì)單元高度的計算氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算：（3-9）即：αw/αt=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)=0.152159029kmol/(㎡hkpa)液膜吸收數(shù)據(jù)由下式計算：(3-11）=0.566130072m因?yàn)?.15215×0.3740×1.451.1×100（3-12）=8.565021kmol/(m3hkpa)（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）=[1＋9.5(0.69999－0.5)1.4]8.56502=17.113580kmol/(m3hkpa)（3-15）=[1＋2.6(0.6999－0.5)2.2]24.569123=26.42106/h（3-16）=1÷(1÷17.1358+1÷0.725÷26.4210)=9.038478kmol/(m3hkpa)（3-17）=234.599÷9.03847÷101.3÷0.785÷0.64=0.491182m（3-18）=0.491182×9.160434=4.501360m,得=1.4×4.501=6.30m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=5~10。h=5×800～10×800=4～8m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(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=6867Pa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。填料塔內(nèi)件的類型及設(shè)計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)計塔內(nèi)件，對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)計液體分布器設(shè)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(shè)計任務(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(shè)計結(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1.26763561.7倍最小液氣比校正液體流速2.78220/s壓降6867Pa惰性氣體流量234.599kmol/h2填料塔設(shè)計數(shù)據(jù)一覽E—亨利系數(shù)，—?dú)怏w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—?dú)庀嗫傮w積傳質(zhì)系數(shù)，—填料層高度，—塔截面積，—?dú)庀嗫倐髻|(zhì)單元高度，—?dú)庀嗫倐髻|(zhì)單元數(shù)—以分壓差表示推動力的總傳質(zhì)系數(shù)，—單位體積填料的潤濕面積10091.7%—以分壓差表示推動力的氣膜傳質(zhì)系數(shù)，—溶解度系數(shù)，0.725—以摩爾濃度差表示推動力的液摩爾傳