关于填料吸收塔的计算ppt.ppt

1.1.液相物性数据液相物性数据n n对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，由手册查得，2020时水的有关物性数据如下：时水的有关物性数据如下：n n 密度：密度：n n 粘度：粘度：n n 表面张力：表面张力：n n SO SO2 2在水中的扩散系数：在水中的扩散系数：2.2.气相物性数据气相物性数据n n 混合气体的平均摩尔质量：混合气体的平均摩尔质量：n n 混合气体的平均密度：混合气体的平均密度：n n 混合气体的粘度可近似取空气的粘度，查手册得混合气体的粘度可近似取空气的粘度，查手册得2020空气的粘空气的粘度为：度为：n n 查手册得查手册得SO2SO2在空气中的扩散系数为：在空气中的扩散系数为：3.3.气液相平衡数据气液相平衡数据n n 由手册查得：常压下由手册查得：常压下2020时时SOSO2 2在水中的亨利系数：在水中的亨利系数：n n 相平衡常数为：相平衡常数为：n n 溶解度系数为：溶解度系数为：3.3.最小液气比最小液气比n n由图解得由图解得 n n若若 n n则则 n n或或 n n所以所以 操作液气比操作液气比 n n 进塔气相摩尔比：进塔气相摩尔比：n n 出塔气相摩尔比：出塔气相摩尔比：n n 进塔惰性气相流量：进塔惰性气相流量：n n 该过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计该过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即：算，即：n n 对于纯吸收过程，进塔液相组成为对于纯吸收过程，进塔液相组成为:n n 取操作液气比为：取操作液气比为：1.1.填料塔塔径的计算填料塔塔径的计算n n填料塔的直径填料塔的直径D D与操作空塔气速与操作空塔气速u u及气体体积流量及气体体积流量VsVs之间存在以下关之间存在以下关系：系：n n式中：式中：D D 塔径，塔径，m;m;n n Vs Vs气体体积流量，气体体积流量，m m3 3/s;/s;n n u u 操作空塔气速，操作空塔气速，m/sm/s（1 1）散堆填料泛点气速的计算）散堆填料泛点气速的计算n n常用埃克特（常用埃克特（EckertEckert）泛点气速关联图）泛点气速关联图(P78)(P78)进行计算，该关联图进行计算，该关联图是以是以X X为横坐标，以为横坐标，以Y Y为纵坐标进行关联的。其中：为纵坐标进行关联的。其中：式中：本例中：本例中：n n气相质量流量为：气相质量流量为：n n液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即n nEckertEckert通用关联图的横坐标为：通用关联图的横坐标为：n n查图查图5-215-21得：得：n n查表查表5-115-11得：得：n n取取1.2 1.2 塔径的计算及校核塔径的计算及校核塔径的计算：塔径的圆整：塔径（塔径（D D）圆整间隔圆整间隔举例举例7007005050或或100100如：如：600600、650650、700700700D1000700D1000100100如：如：700700、800800、900900D1000D1000200200如：如：10001000、12001200、14001400单位：mm圆整后D=1200mm（1 1）泛点率校核）泛点率校核（2 2）填料规格校核）填料规格校核填料种类填料种类D/dD/d的推荐值的推荐值拉西环拉西环20302030鞍环鞍环1515鲍尔环鲍尔环10151015阶梯环阶梯环8 8环矩鞍环矩鞍8 8（3 3）液体喷淋密度校核）液体喷淋密度校核n n填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量，其计算式为：量，其计算式为：式中：U液体喷淋密度，m3/(m2h);Lh液体喷淋量，m3/h;D填料塔直径，m为使填料能获得良好的润湿，塔内液体喷淋量应不低于某一极限值，此极限值称为最小喷淋密度，以Umin表示式中：Umin最小喷淋密度，m3/(m2h);(LW)min最小润湿密度，m3/h;at填料的总比面积，m2/m3散装填料最小喷淋密度计算公式n n最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。其值可由经验公式计算，也可采用一些经验值。体积流量。其值可由经验公式计算，也可采用一些经验值。对于直对于直径不超过径不超过75mm75mm的散装填料，可取最小润湿速率的散装填料，可取最小润湿速率(L(LW W)minmin为为0.08m0.08m3 3/(m/(mh);h);对于直径大于对于直径大于75mm75mm的散装填料，可取的散装填料，可取 (L(LW W)minmin为为0.12m0.12m3 3/(m/(mh)h)。n n对于规整填料，其最小喷淋密度可从有关填料手册中查得，设计中，对于规整填料，其最小喷淋密度可从有关填料手册中查得，设计中，通常取通常取U Uminmin=0.2=0.22.2.填料层高度的计算填料层高度的计算n n采用传质单元数法计算，其基本公式为：采用传质单元数法计算，其基本公式为：2.1 2.1 气相总传质单元数的计算气相总传质单元数的计算n n计算气相总传质单元数有三种方法：计算气相总传质单元数有三种方法：n n 对数平均推动力法对数平均推动力法n n此方法适用于平衡线为直线时的情况，其解析式为：此方法适用于平衡线为直线时的情况，其解析式为：Y1=Y1-Y1*，为塔底气相传质推动力，Y1*为与X1相平衡的气相摩尔比，Y1*=mX1Y2=Y2-Y2*，为塔顶气相传质推动力，Y2*为与X2相平衡的气相摩尔比，Y2*=mX2n n（2 2）脱吸因素法脱吸因素法n n此方法适用于平衡线为直线时的情况，其解析式为：此方法适用于平衡线为直线时的情况，其解析式为：式中 为脱吸因数。为方便计算，以S为参数，为横坐标，为纵坐标，在半对数坐标上标绘上式的函数关系，得到右图所示的曲线。此图可方便地查出值。n n（3 3）图解法）图解法n n此方法适用于平衡线为曲线时的情况。此方法适用于平衡线为曲线时的情况。此例采用此例采用“脱吸因素法脱吸因素法”求解求解脱吸因素为：气相总传质单元数为：2.1 2.1 气相总传质单元高度的计算气相总传质单元高度的计算普遍采用修正的恩田（Onde）公式求取修正的恩田公式只适用于u0.5uF的情况，当u0.5uF时，需按p144的公式进行校正n n本例题计算过程略，计算的填料层高度为本例题计算过程略，计算的填料层高度为Z=6m.Z=6m.n n对于散装填料，一般推荐的分段高度为：对于散装填料，一般推荐的分段高度为：填料类型填料类型h/Dh/Dh hmaxmax拉西环拉西环2.52.54m4m鞍环鞍环58586m6m鲍尔环鲍尔环5105106m6m阶梯环阶梯环8158156m6m环矩鞍环矩鞍8158156m6m六、填料层压降计算六、填料层压降计算n n散装填料的压降值可由埃克特通用关联图计算。先根据气液负散装填料的压降值可由埃克特通用关联图计算。先根据气液负荷及有关数据，求出横坐标值，再根据操作孔塔气速荷及有关数据，求出横坐标值，再根据操作孔塔气速u u及有关物及有关物性数据，求出纵坐标值。通过作图得出交点性数据，求出纵坐标值。通过作图得出交点 ，读出交点的等压，读出交点的等压线数值，即得到每米填料层压降值。线数值，即得到每米填料层压降值。七、塔内辅助装置的选择和计算七、塔内辅助装置的选择和计算n n1 1 液体分布器液体分布器n n2 2 填料塔附属高度填料塔附属高度n n3 3 填料支承板填料支承板n n4 4 填料压紧装置填料压紧装置n n5 5 液体进、出口管液体进、出口管n n6 6 液体除雾器液体除雾器n n7 7 筒体和封头筒体和封头n n8 8 手孔手孔n n9 9 法兰法兰n n10 10 液体再分布装置液体再分布装置 2 2 填料塔附属高度填料塔附属高度匡国柱匡国柱:第六章第六章 吸收过程工艺设计吸收过程工艺设计第三节第三节 填料塔的工艺设计填料塔的工艺设计三、填料塔高度的计算（三、填料塔高度的计算（p215p215）1010气体出口装置气体出口装置9 9液体进口装置液体进口装置8 8液体分布装置液体分布装置7 7填料压紧装置填料压紧装置6 6填料填料5 5塔体塔体4 4液体再分布器液体再分布器3 3填料支承板填料支承板2 2液体出口装置液体出口装置1 1气体进口气体进口编号编号名名 称称