填料塔设计流程(PPT31页).pptx
填料塔课程设计
目录前言 (1)第一章概述 (4)1.1 吸收的目的 (4)1.2 吸收塔的用途 (4)1.3 设计方案的确定 (4)第二章填料吸收塔概况 (7)2.1填料吸收塔 (7)2.2流向选择 (7)2.3吸收剂的选择 (8)2.4填料的相关内容 (8)第三章基本数据 (12)3.1操作条件 (12)3.2相关物性参数 (12)3.3设计参数 (12)3.4基本数据换算 (12)第四章吸收塔的设计 (13)4.1乙醇--水气液平衡相图 (13)4.2吸收剂用量、塔径、压降及填料层高度计算 (13)第五章塔的结构设计 (17)5.1筒体的设计 (17)5.2封头的设计 (17)5.3除沫器的设计 (18)5.4液体进料管设 (19)5.5喷淋装置设计 (19)5.6法兰的设计 (20)5.7填料压板的设计 (20)5.8填料支撑装置的设计 (20)5.9手孔的设计 (21)5.10吸收塔支座的设计 (21)5.11气体进料管设计 (21)5.12液体出料管设计 (22)5.13气体出管设计 (22)5.14泵的选择 (22)第六章填料吸收塔主要尺寸 (23)设计小结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附图：填料吸收塔装配图前言第一章概述1.1吸收的目的在化学工业中，经常需将气体混合物中的各个组分加以分离，其目的是：（1）回收或捕获气体混合物中的有用物质，以制取产品；（2）除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气的有害物质，以免污染大气。
1.2吸收塔的用途塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔与填料塔两大类。
按气﹑液两相接触方式的不同可将吸收设备分为级式接触与微分接触两大类，填料塔即为微分接触式气液传质设备。
板式塔内设置一定数量塔板，气体以泡沫或喷射形式穿过板上液层进行物质和热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。
填料塔的设计ppt课件
式中：P/Z 每米填料层高度的压降，Pa/m;
u 空塔气速，m/s; V 气体密度，kg / m3; 、 关联式常数，可从相关手册查知。
2、由填料压降曲 线得从到F因子与 P/Z曲线查得。
隧道工程
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五、填料塔附属内件的类型设计
（一）塔内件的类型
1、填料 支撑类板型：栅板型、孔管型、
其计算方法一般通过实验测定，或从相关手册 查ln(H知ET。P)近 h年1.来292研ln究L 这1.4总7 ln结L大量数据得到如下常 压式中精:馏L 时液体的表等面板张力高,N度/m计; 算L 式液：体黏度，Pa s
h 常数，其值见表15。
注：该公式适用范围：
10-3 L 36 *103N / m; 0.08*103 L 0.83*103Pa s
2、填料规格选择
散装填料——工程直径；规整填料——比表面积、经济性。
3、填料材质的选择——陶瓷、金属和塑料三大类。
隧道工程
4
5
三、填料塔工艺尺寸的计算
（一）塔径的计算
D 4Vs
u
式中：VS ——气体体积流量。 由设计任务给定。
核心问题：如何计算
1、空空塔塔气气速速u
的1确）定泛点气 速法
u / uF 0.5 ~ 0.85 ——散装 u / uF 0.6 ~ 0.95 填—料—规
驼峰型等。
2、选填用料：散装填料——孔管 压紧型类板或型驼：峰压型紧；栅板、压紧网板、金
属压紧规器整等填。料——栅板 型选。用：散装填料——压紧网板或 压紧栅板；
隧道工程
规整填料——压紧栅板； 23
24 3、液体分布器
类型：喷头式、盘式、管式、槽式、槽 4、液盘体式收等集及。再分布装置
填料塔设计
填料塔的结构和计算摘要：塔设备是化工，石油化工和炼油行业最为常见的过程设备之一,他的作用是使气液在塔内进行充分的接触，达到传热和传质的目的。
塔设备在一定的条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离，纯化的单元操作设备，广泛用于炼油，精细化工，环境工程，医药工程，食品工程和轻纺工程等行业和部门中。
其投资在工程设备总额中占有很大比重，一般约占20%~50%。
工业上为使气液充分接触以实现传质过程，既可采用板式塔，也可采用填料塔。
吸收塔的工艺计算，首先是在选定吸收剂的基础上确定吸收剂用量，继而计算塔的主要工艺尺寸，包括塔径和塔的有效段高度。
塔的有效段高度，对填料塔是指填料层高度关键词：吸收塔, 矩鞍填料;几何特性;流体力学;传质性能;传质单元高度1.1塔设备简介塔设备是化工，石油化工和炼油行业最为常见的过程设备之一,他的作用是使气液在塔内进行充分的接触，达到传热和传质的目的。
塔设备在一定的条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离，纯化的单元操作设备，广泛用于炼油，精细化工，环境工程，医药工程，食品工程和轻纺工程等行业和部门中。
其投资在工程设备总额中占有很大比重，一般约占20%~50%。
填充塔的应用始于19世纪中叶，起初在空塔中填充碎石、砖块和焦炭等块状物，以增强气液两相间的传质。
1914年德国人F.拉西首先采用高度与直径相等的陶瓷环填料（现称拉西环）推动了填充塔的发展。
此后，多种新填料相继出现，填充塔的性能不断得到改善，近30年来，填充塔的研究及其应用取得巨大进展，不仅开发了数十种新型高效填料，还较好地解决了设备放大问题。
到60年代中期，直径数米乃至十几米的填充塔已不足为奇。
现在，填充塔已与板式塔并驾齐驱，成为广泛应用的传质设备。
塔设备的分类方法有多种，例如：按操作压力可分为：加压塔，常压塔，减压塔；按塔所能完成的单元过程分为：精馏塔，吸收塔，解压塔，萃取塔，反应塔和干燥塔等等，但是长期以来，最为常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔。
化工原理下册第三章-填料塔-本科
二、填料的性能及其评价
(2)空隙率 单位体积填料层的空隙体积称为空隙率，以 表示，其单位为 m3/m3，或以%表示。 分析
～ 流动阻力 ～ 塔压降 ～ 生产能力 ～ 流动阻力 ～ 传质效率
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二、填料的性能及其评价
(3)填料因子 填料的比表面积与空隙率三次方的比值称为填 料因子，以 表示，其单位为1/m。
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二、填料塔工艺尺寸的计算
2.填料层高度的计算 (1)传质单元高度法
Z H OG NOG
(2)等板高度法
Z NT HETP
注意问题： ①填料层的分段； ②设计填料层高度 Z 1.3 ~ 1.5 Z。
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三、填料层压降的计算
1.散装填料压降的计算
计算方法：由埃克特通用关联图计算。 2.规整填料压降的计算 计算方法： ①由压降关联式计算； ②由实验曲线计算。
2.填料规格的选择 (1)散装填料规格的选择 散装填料常用的规格（公称直径）有 DN16 DN25 DN38 DN50 DN76 填料规格
～ 传质效率 ～ 填料层压降
填料 公称 直径
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选择原则：D/d ≥ 8
塔 径
一、填料的选择
(2)规整填料规格的选择 规整填料常用的规格（比表面积）有 125 150 250 350 500 700 同种类型的规整填料，其比表面积越大，传 质效率越高，但阻力增加，通量减少，填料费用 也明显增加。故选用时，应从分离要求、通量要 求、场地条件、物料性质以及设备投资、操作费 用等方面综合考虑。
经验值
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第3章 蒸馏和吸收塔设备
3.2 填料塔 3.2.4 填料塔的内件
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一、填料支承装置
(课件)第七节：填料塔
一般来说，金属填料可制成薄壁结构，它的通量大、气 体阻力小，且具有很高的抗冲击性能，能在高温、高压、高 冲击强度下使用，应用范围最为广泛。
(3)塑料填料 塑料填料的材质主要包括聚丙烯（PP）、 聚乙烯（PE）及聚氯乙烯（PVC）等，国内一般多采用聚丙烯 材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好，可耐一般的无机酸、碱 和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好，可长期在100°C以下使 用。塑料填料质轻、价廉，具有良好的韧性，耐冲击、不易 碎，可以制成薄壁结构。它的通量大、压降低，多用于吸收 、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿 性能差，但可通过适当的表面处理来改善。
填料塔
2019/12/11
2019/12/11
一、填料类型
乱堆填料 如：拉西环、鲍尔环、鞍形、θ网环 按装填 （散装） 方式分 整砌填料 如：波纹板、波纹网
（规整）
鞍形填料 如弧鞍、矩鞍
实体填料 环形填料 如拉西环、鲍尔环
按基材分
板形
如栅板、波纹板
网体填料 如鞍形网、θ网、波纹网
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湿填料因子：填料被液体润湿后的 at ε3 ；反映填料 的流体力学特性。
Ф值越小，流动阻力越小。填料塔计算采用润湿条件
下的湿填料因子。 2、填料的性能评价——模糊评价（见下页表）
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填料名称 丝网波纹填料 孔板波纹填料 金属intalox 金属鞍形环 金属阶梯环 金属鲍尔环
瓷intalox 瓷鞍形环 瓷拉西环
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二、 填料塔的操作特性
填料塔中，气液两相分布要均匀，以保证传质推动力 及传质效率不变。
1、填料内的气液分布：包括初始分布和动态分布。 初始分布：进塔的气液两相通过分布装置进行的强制 分布。取决于分布装置的设计。 动态分布：一定操作条件下，气液两相在填料层内依 靠自身性质与流动状态所进行的随机分布。和操作条件、 填料的种类、规格、充填方式及塔径和垂直度等有关。 研究表明，气液两相的初始分布比动态分布更为重要.
填料塔结构示意图
填料塔的结构及其工作原理填料塔的作用是起到吸收作用,是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一;以下讲一下填料塔的结构特点：填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备;填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上;填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动;液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下;气体从塔底送入,经气体分布装置小直径塔一般不设气体分布装置分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质;填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相;当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流;壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降;因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置;液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上;填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点;填料塔也有一些不足之处,如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等;填料的分类填料的种类很多,根据装填方式的不同,可分为散装填料和规整填料;1．散装填料散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料;散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等;现介绍几种较为典型的散装填料:拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料1拉西环填料于1914年由拉西F. Rashching发明,为外径与高度相等的圆环;拉西环填料的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用;2鲍尔环填料是对拉西环的改进,在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭;鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气流阻力小,液体分布均匀;与拉西环相比,鲍尔环的气体通量可增加50%以上,传质效率提高30%左右;鲍尔环是一种应用较广的填料;3阶梯环填料是对鲍尔环的改进,与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边;由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力;锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高;阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种;4弧鞍填料属鞍形填料的一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成;弧鞍填料的特点是表面全部敞开,不分内外,液体在表面两侧均匀流动,表面利用率高,流道呈弧形,流动阻力小;其缺点是易发生套叠,致使一部分填料表面被重合,使传质效率降低;弧鞍填料强度较差,容破碎,工业生产中应用不多;5矩鞍填料将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍填料;矩鞍填料堆积时不会套叠,液体分布较均匀;矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环;目前,国内绝大多数应用瓷拉西环的场合,均已被瓷矩鞍填料所取代;6金属环矩鞍填料环矩鞍填料国外称为Intalox是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料,该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料;环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环和阶梯环,在散装填料中应用较多;7球形填料一般采用塑料注塑而成,其结构有多种;球形填料的特点是球体为空心,可以允许气体、液体从其内部通过;由于球体结构的对称性,填料装填密度均匀,不易产生空穴和架桥,所以气液分散性能好;球形填料一般只适用于某些特定的场合,工程上应用较少;除上述几种较典型的散装填料外,近年来不断有构型独特的新型填料开发出来,如共轭环填料、海尔环填料、纳特环填料等;工业上常用的散装填料的特性数据可查有关手册;2．规整填料规整填料是按一定的几何构形排列,整齐堆砌的填料;规整填料种类很多,根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等;1格栅填料是以条状单元体经一定规则组合而成的,具有多种结构形式;工业上应用最早的格栅填料为木格栅填料;目前应用较为普遍的有格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝格栅填料等,其中以格里奇格栅填料最具代表性;格栅填料的比表面积较低,主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合;2波纹填料目前工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料,它是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料,波纹与塔轴的倾角有30°和45°两种,组装时相邻两波纹板反向靠叠;各盘填料垂直装于塔内,相邻的两盘填料间交错90°排列;波纹填料按结构可分为网波纹填料和板波纹填料两大类,其材质又有金属、塑料和陶瓷等之分;金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式,它是由金属丝网制成的;金属丝网波纹填料的压降低,分离效率很高,特别适用于精密精馏及真空精馏装置,为难分离物系、热敏性物系的精馏提供了有效的手段;尽管其造价高,但因其性能优良仍得到了广泛的应用;金属板波纹填料是板波纹填料的一种主要形式;该填料的波纹板片上冲压有许多f5mm 左右的小孔,可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用;波纹板片上轧成细小沟纹,可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用;金属孔板波纹填料强度高,耐腐蚀性强,特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合;金属压延孔板波纹填料是另一种有代表性的板波纹填料;它与金属孔板波纹填料的主要区别在于板片表面不是冲压孔,而是刺孔,用辗轧方式在板片上辗出很密的孔径为0.4～0.5mm小刺孔;其分离能力类似于网波纹填料,但抗堵能力比网波纹填料强,并且价格便宜,应用较为广泛;波纹填料的优点是结构紧凑,阻力小,传质效率高,处理能力大,比表面积大常用的有125、150、250、350、500、700等几种;波纹填料的缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料,且装卸、清理困难,造价高;3脉冲填料是由带缩颈的中空棱柱形个体,按一定方式拼装而成的一种规整填料;脉冲填料组装后,会形成带缩颈的多孔棱形通道,其纵面流道交替收缩和扩大,气液两相通过时产生强烈的湍动;在缩颈段,气速最高,湍动剧烈,从而强化传质;在扩大段,气速减到最小,实现两相的分离;流道收缩、扩大的交替重复,实现了“脉冲”传质过程;脉冲填料的特点是处理量大,压降小,是真空精馏的理想填料;因其优良的液体分布性能使放大效应减少,故特别适用于大塔径的场合;。
精馏塔之填料塔PPT课件
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二. 填料的类型及性能评价
• （4）堆积密度ρp：单位体积填料的质量，以表示，kg/m3。在机械强度允许的条件下，填料壁要尽量薄 以减小堆积密度，这样既增大了空隙率又降低成本。
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二. 填料的类型及性能评价
• （5）个数n：单位体积填料层具有的填料个数。根据计算出的 塔径与填料层高度，再根据所选填料的n值，即可确定塔内需要 的填料数量。一般要求塔径与填料尺寸之比D/d<8（此比值在 8～15之间为宜），以便气、液分布均匀。若D/d>8 ，在近塔 壁处填料层空隙率比填料层中心部位的空隙率明显偏高，会影 响气液的均匀分布。若D/d值过大，即填料尺寸偏小，气流阻 力增大。
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一. 填料塔的结构与特点
2.填料塔的特点(与板式塔相比) 优点： 生产能力大。填料塔内件开孔率大，空隙率大，液泛点高。 分离效率高。填料塔每米理论级远大于板式塔，尤其在减压及常压条件下。 压降小。空隙率高，阻力小。 持液量小。 操作弹性大。
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一. 填料塔的结构与特点
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二. 填料的类型及性能评价
• 拉西环结构简单，制造容易，但堆积时相邻环间易形成线接触，填料层的均匀性差，因而存在严重的向壁 偏流和沟流现象，致使传质效率低。而且流动阻力大，操作范围小。其改善方面有θ形、十字格形的拉西 环。
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二. 填料的类型及性能评价
• ②鲍尔环(pall ring)：鲍尔环是在拉西环的壁上开一 层或两层长方形窗口，窗孔的母材两层交错地弯向环 中心对接。这种结构使填料层内气、液分布性能大为 改善，尤其是环的内表面得到充分利用。
填料塔课程设计PPT课件
分重要的。
2
一、设计的实际意义
减少环境污染
社会效益
在化学工业中，气体吸收操作广泛应用于直接生产
化工产品，分离气体混合物，原料气的精制及从废
气中回收有用组分或除去有害物质等。尤其是从保
12:58
护环境，防止大气污染角度出发，对废气中的H2S、
S0X、及NOX等有害物质吸收除去过程的开发研
究。本次设计清水吸收SO2的填料塔的主要意义也
13
四、吸填料类收型 填料塔的工填艺料因计子 算
填料层金属环压鲍尔降计306算 —
114
98
—
❖金属鞍采环矩 用E—ckert1通38 用关93.4联图计71 算填36料层压降
金先属阶根梯据气液— 负荷及—有关物性118数据，8求2 出横坐— 标值， 再环根据操作空塔气速及有关物性求出纵坐标值。通
理
11
12:58 12
四、吸收填料塔的工艺计算
填料层高度计算（传质单元数法）
❖ 求洗脱因数，气相总传质单元数 ❖查表得到要用到的基础数据 ❖计算得液体和气体质量通量，气膜吸收系数 ❖用修正的恩田关联式算出填料层工艺计算高度 ❖算出设计高度，进行分层
12:58
阶梯环填料 hmax 6
设计高度为7000mm，所以需要分层
12:58
7
操作流程的确定
• 操作流程主要有（1）逆流操作(2) 并流操作(3) 吸收剂 部分再循环操作(4) 多塔串联操作(5) 串联——并联混 合操作
• 常温下SO2在水中的溶解度为8g/100ml（30°），不 满足高溶解度要求.属于中等溶解度操作，综合比较考
12:58 虑后选择逆流操作，在逆流操作下，两相传质平均推 动力最大，可减少设备尺寸，提高吸收率和吸收剂使 用效率
填料塔的设计
• 设计任务介绍 • 设计说明书
3.1主要技术参数 3.2设计目标 3.3引用标准及设计规范
(文献综述、方案选择、设计过程及计算等）
4设计内容 4.1工艺说明及流程简图
• 附录-图纸
4.1.1工艺选择 4.1.2工艺流程
4.2计算说明
4.2.1集气罩的设计
4.2.2活性炭吸附过程设计
4.2.3烟囱的设计
图纸要求
工艺流程图（构筑物及设备等标高） 3#图纸（CAD制作）
可参考右图示例
图纸满足本课程设计 任务要求
图纸要求
活性碳吸附装置图（详图） 2#图纸（手工制作）
可参考示例 图纸满足本课程设计任务要求
《环境工程原理》课程设计
有机废气 吸附净化系统设计
通过课程设计，主要提高学生以下能力：
熟悉查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式。当缺乏必要 数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分 析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过 程正常、安全运行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条 件和环境保护的有效措施。
2.局部压力损失 局部压力损失的大小一般用动压头的倍数来
表示，其计算公式为
pm
v 2
2
ζ——局部压损系数；
v——断面平均流速，m/s。
5 排气筒的设计 GB 50051-2013 烟囱设计规范
计算说明书 要求 双面打印
具体内容包括但不限于：
1概述 1.1有机废气来源 1.2有机废气治理技术现状及进展 1.3各种净化方法的分析比较
二、排放量 （1）测定方法
Q v0 A0
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• 6、价廉、易得、稳定、可再生、不易燃、经 济和安全
三、操作温度与压力
1、温度
大多数物理吸收，气体溶解过程是放热的。温度降低可 提高溶质组分的溶解度，即减少吸收剂液面上的平衡分压， 有利于吸收。所以要确定适宜的温度。
2、压力
操作总压力提高，溶质气体分压提高，加大吸收的推动 力，减少吸收剂的单位消耗量，有利于吸收。所以要确定 适宜的压力。
• 结构简单、阻力小、加工容易、 耐腐蚀、吸收效果好、装置灵活
应用
• 1、硝酸、硫酸吸收塔 • 2、二氧化硫、二氧化碳回收塔
• • • • • •
设计的要求
能维价操结保 耗修格作构证 省方低故尺实
便廉障寸现 少合工 理艺 指 标
设计的具体步骤
设计方案的 选定
填料选择
填料塔的辅 助构件
填料吸收塔 工艺计算
四、吸收剂用量
对全塔进行物料衡算:
VB(Y1-Y2)=LS(X1-X2)
整理得:
VB=LS(X1-X2）/ （Y1-Y2)
注意: VB、LS、X1、X2、Y1、Y2的 含 义和具体的单 位，不能忽视！
VBY2 LSX2 • VBY2 LSX2
填料选择
选择填料的特点：
1、有较大的比表面积 2、较高的孔隙率 3、结构要敞开 4、死角要小 5、液体的再分布效能好 6、对填料的类型、材质、尺寸选择合理
1 ．空塔气速的确定
1）泛点气速法
泛点气速是填料塔操作气速的上限，填料塔的操作空塔气速必 须小于泛点气速，操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料，其泛点率的经验值为： 对于规整填料，其泛点率的经验值为： 泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力和物系的发泡程度两方 面的因素。设计中，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率；对于减 压操作的塔，应取较低的泛点率；对易起泡沫的物系，泛点率应取低 限值；而无泡沫的物系，可取较高的泛点率。
一、填料的类型
（一）颗粒型填料 ：一般为湿法 和干法乱堆的散装填料
1、拉西环 ：结构简单、制造容易、价格低廉、塔内易产生壁流效应和内部沟流。 2、鲍尔环：对气流阻力小、通量大、传质效率高、弹性大。 3、鞍型填料：床层均匀、空隙率达、对气流阻力较拉西环小、传质效率高。 4、阶梯坏：传质效率高 5、金属环矩鞍:有利于汽液通过、内部死角少、壁流减少、气流阻力小、通量大、
（二）操作线方程： Ｙ＝（ＬＳ/ＶＢ）Ｘ＋{Ｙ２－（ＬＳ/ＶＢ）Ｘ２}
注意：该线斜率、通过的点以及各字母的含义。
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二、最小吸收剂用量与吸收剂用量
（ＬＳ/ＶＢ）ｍｉｎ＝ｎ（ＬＳ/ＶＢ）
三、塔经计算
U=安全系数×泛点气速uf
式中气体体积流量VS有设计任务给定。 由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空
塔气速u
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Umin＝0.2。
实际操作时采用的液体喷淋密度应大于最小喷淋密 度。若液体喷淋密度小于最小喷淋密度，则需进行调整， 重新计算塔径。
四、填料高度层计算
填料层高度＝传质单元高度×传质单元数
（一）传质单元数： １、吸收因数法 ２、对数平均推动力法
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联 图求取。
(1）贝恩（Bain）－霍根（Hougen）关联式 填料的泛点气速可由贝恩－霍根关联式计算，即
式中
常数 A 和K与填料的形状及材质有关．不同类型填料的A、 K值列于表中。由上式计算泛点气速，误差在15％以内。
A、K值
( 2 ）埃克特（Eckert ）通用关联图
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。
对于散装填料，其最小喷淋密度通常采用下式计 算，即：
最小润湿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，也可以 采用一些经验值。对于直径不超过75mm的散装填料，可 取最小润湿速率为0.08m3/mh；对于直径大于75mm的散 装填料，可取最小润湿速率为0.12m3/mh。
2 安全系数 一般工业装置常用填料的安全系数如下。
填料 拉西环 矩鞍及鲍尔环填料
安全系数 60%~80% 60%~85%
对有气泡倾向的物系，安全系数可取45%~55 %。也可根据生产条件，有可允许的压力降 反算出适宜的气速。
3 ．液体喷淋密度的验算
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：
• • • •
四三二一
、、、、
设设优构 计计点造
引
的的、 具要应
言
体求用
步
骤
构造
塔体 塔填料 塔内件
填料塔总体结构简图
• 1-气体出口 • 2-液体人口 • 3-液体分布装置 • 4-塔壳 • 5-填料 • 6-液体再分布器 • 7-填料 • 8-支承栅板 • 9气体人口 • 10-液体出口
优点
效率高。
（二）规整填料：是由若干形状和几何尺寸相同单元组成的填料
1、波纹网填料：空隙率大、比表面积大、流通量大、阻力小、湿润率高、操作 范围宽、持液量小。
2波纹板填料：格较波纹网低、刚度较大。
二、填料要求
（一）填料尺寸
（二）填料材质
填料吸收塔工艺计算
一、物料衡算与操作线方程
（一）物料衡算：
ＶＢ（Ｙ１－Ｙ２）＝ＬＳ（Ｘ１－Ｘ２）
计算时，先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标 的值， 然后作垂线与相应的泛点线相交，再通过交点作水平线与纵坐标相交， 求出纵坐标值。此时所对应的 u 即为泛点气速 uF。
应予指出，用埃克特通用关联图计算泛点气速时，所需的填料因 子为液泛时的湿填料因子，称为泛点填料因子，以ΦF表示。泛点填料 因子ΦF与液沐喷淋密度有关，为了工程计算的方便，常采用与液体喷 淋密度无关的泛点填料因子平均值。下表 列出了部分散装填料的泛 点填料因子平均值，可供设计中参考
设计方案的选定
一、布置工艺流程
吸收装置的工艺的流程布置指气体和液体进出吸收塔的流向 安排。主要有以下几种 1、逆流操作 2、并流操作 3、吸收剂部分再循环操作 4、单塔或多塔操作
• 二、选择适宜的吸收剂 • 吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果的
关键之一，选择吸收剂应着重考虑以下几方面。
• 1、溶解度大 2、选择性好 3、挥发度低 4、 黏度低