空塔气速的计算
空塔气速的计算范文
空塔气速的计算范文
空塔气速是指在烟囱或排气系统中气体通过的速度，也称为烟道气速或排气速度。
它是一个重要的参数，用于设计和评估烟囱系统的性能。
计算空塔气速的方法主要有以下几种：经验公式法、等效面积法和烟气动力学计算法。
1.经验公式法
经验公式法是根据经验数据和试验结果得出的一种计算方法，适用于简单的烟囱系统。
根据烟囱的尺寸和高度，可以使用下面的公式计算空塔气速：
v=0.35*√(g*h)
其中，v表示空塔气速（m/s），g表示重力加速度（9.81m/s^2），h 表示烟囱的高度（m）。
2.等效面积法
等效面积法是一种以火焰矩形截面的等效面积为基础的计算方法。
根据烟囱的几何形状和气体流量，可以使用下面的公式计算空塔气速：v=m/A
其中，v表示空塔气速（m/s），m表示烟气质量流量（kg/s），A表示等效面积（m^2）。
3.烟气动力学计算法
烟气动力学计算法是通过对烟气的流动进行动力学分析，考虑烟囱内的气体流速分布和烟气受到的阻力，较为准确地计算空塔气速。
主要包括
质量守恒方程和动量守恒方程的求解。
这需要使用计算软件或者数值模拟方法进行计算，比较复杂。
在实际应用中，选择合适的计算方法需要考虑烟囱系统的特点和可用数据的准确性。
对于简单的烟囱，经验公式法和等效面积法可能已经足够准确，而对于复杂的系统，烟气动力学计算法可能更为适用。
另外，空塔气速的合理设计还需要考虑烟气温度、烟气密度、压力损失等因素。
因此，在实际应用中，可能需要综合考虑多个因素进行综合分析和计算。
空塔气速的计算
空塔气速的估计之阳早格格创做1、先决定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体背荷果子C20/C=（20/σC20—表面弛力为20mN/m时的C值，可查表得到.σ—物系的液体表面弛力，据物料的本量可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的稀度2、决定空塔气速u—普遍与（0.6-0.8）uf挖料塔4.1.3 挖料塔工艺尺寸的估计挖料塔工艺尺寸的估计包罗塔径的估计、挖料层下度的估计及分段等. 挖料塔直径仍采与式4-1估计，即 (4-1)式中气体体积流量Vs由安排任务给定.由上式可睹，估计塔径的核心问题是决定空塔气速u. (1) 空塔气速的决定①泛面气速法泛面气速是挖料塔支配气速的上限，挖料塔的支配空塔气速必须小于泛面气速，支配空塔气速与泛面气速之比称为泛面率. 对付于集拆挖料，其泛面率的体味值为u/uF=0.5~0.85对付于规整挖料，其泛面率的体味值为u/uF=0.6~0.95泛面率的采用主要思量挖料塔的支配压力战物系的收泡程度二圆里的果素.安排中，对付于加压支配的塔，应与较下的泛面率；对付于减压支配的塔，应与较矮的泛面率；对付易起泡沫的物系，泛面率应与矮限值；而无泡沫的物系，可与较下的泛面率. 泛面气速可用体味圆程式估计，亦可用闭联图供与. a .贝恩(Bain)—霍根(Hougen)闭联式挖料的泛面气速可由贝恩—霍根闭联式估计，即 (4-2)式中uF——泛面气速，m/sg——沉力加速度，9.81 m/s2 ； at——挖料总比表面积，m2/m3；ε——挖料层清闲率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相稀度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s； wL、wV——液相、气相品量流量，kg/h； A、K——闭联常数. 常数A 战K与挖料的形状及材量有闭，分歧典型挖料的A、K值列于表4-3中.由式4-2估计泛面气速，缺面正在15%以内. 表4-3 式3-34中的A、K值集拆挖料典型 AK规整挖料典型 A K 塑料鲍我环 0.062251.75 b.埃克特(Eckert)通用闭联图集拆挖料的泛面气速可用埃克特闭联图估计，如图4-5所示.估计时，先由气液相背荷及有闭物性数据供出横坐目标值，而后做垂线与相映的泛面线相接，再通过接面做火仄线与纵座标相接，供出纵座标值.此时所对付应的u即为泛面气速uF. 应予指出，用埃克特通用闭联图估计泛面气速时，所需的挖料果子为液泛时的干挖料果子，称为泛面挖料果子，以ΦF表示.泛面挖料果子ΦF与液体喷淋稀度有闭，为了工程估计的便当，常采与与液体喷淋稀度无闭的泛面挖料果于仄衡值.表4-4列出了部分别拆挖料的泛面挖料果子仄衡值，可供安排中参照. 图4-5 挖料塔泛面战压落的通用闭联图图中u0——空塔气速，m /s；φ——干挖料果子，简称挖料果子，1 /m；ψ——火的稀度战液体的稀度之比； g——沉力加速度，m /s2；ρV、ρL——分别为气体战液体的稀度，kg /m3； wV、wL——分别为气体战液体的品量流量，kg /s. 此图适用于治堆的颗粒形挖料，如推西环、弧鞍形挖料、矩鞍形挖料、鲍我环等，其上还画造了整砌推西环战弦栅挖料二种规整挖料的泛面直线.对付于其余挖料，尚无稳当的挖料果子数据. 表4-4 集拆挖料泛面挖料果子仄衡值挖料典型挖料果子，1/mDN16DN25DN38DN50DN76金属鲍我环 410—117160—金属环矩鞍——160140—塑料鲍我环 55028018414092塑料阶梯环—260170127—瓷矩鞍②气相动能果子(F果子)法气相动能果子简称F果子，其定义为 (4-3)气相动能果子法多用于规整挖料空塔气速的决定.估计时，先从脚册或者图表中查出挖料正在支配条件下的F果子，而后依据式4-3即可估计出支配空塔气速u.罕睹规整挖料的相宜支配气相动能果子可从有闭图表中查得. 应予指出，采与气相动能果子法估计相宜的空塔气速，普遍用于矮压支配(压力矮于0.2 MPa)的场合. ③气相背荷果子(Cs果子)法气相背荷果于简称Cs果子，其定义为 (4-4)气相背荷果子法多用于规整挖料空塔气速的决定.估计时，先供出最大气相背荷果子Cs,max，而后依据以下闭系 Cs=0.8Cs.max (4-5) 估计出Cs，再依据式4-4供出支配空塔气速u. 时常使用规整挖料的Cs.max的估计睹有闭挖料脚册，亦可从图4-6所示的Cs.max直线图查得.图中的横坐标ψ称为震动参数，其定义为 (4-6)图4-4直线适用于板波纹挖料.若以250Y型板波纹挖料为基准，对付于其余典型的板波纹挖料，需要乘以建正系数C，其值拜睹表4-5. 表4-5 其余典型的波纹挖料的最大背荷建正系数挖料类型型号建正系数板波纹挖料 BX0.8(2) 塔径的估计与圆整根据上述要领得出空塔气速u后，即可由式4-1估计出塔径D.应予指出，由式4-1估计出塔径D后，还应按塔径系列尺度举止圆整.时常使用的尺度塔径为：400、500、600、700、800、1000、1 200、1400、1600、2000、2200mm等.圆整后，再核算支配空塔气速u与泛面率. (3) 液体喷淋稀度的验算挖料塔的液体喷淋稀度是指单位时间、单位塔截里上液体的喷淋量，其估计式为 (4-5) 式中U——液体喷淋稀度，m3/(m2·h)； Lh——液体喷淋量，m3/h； D——挖料塔直径，m. 为使挖料能赢得良佳的潮干，塔内液体喷淋量应没有矮于某一极限值，此极限值称为最小喷淋稀度，以Umin表示. 对付于集拆挖料，其最小喷淋稀度常常采与下式估计，即 Umin=(LW) minat (4-6)式中Umin——最小喷淋稀度，m3/(m2·h)； (LW) min——最小潮干速率，m3/(m·h)； at——挖料的总比表面积，m2/m3. 最小潮干速率是指正在塔的截里上，单位少度的挖料周边的最小液体体积流量.其值可由体味公式估计(睹有闭挖料脚册)，也可采与一些体味值.对付于直径没有超出75 mm的集拆挖料，可与最小潮干速率(LW) min为0.08 m3/(m·h)；对付于直径大于75 mm的集拆挖料，与(LW) min=0.12 m3/(m·h). 对付于规整挖料，其最小喷淋稀度可从有闭挖料脚册中查得，安排中，常常与Umin=0.2. 本量支配时采与的液体喷淋稀度应大于最小喷淋稀度.若液体喷淋稀度小于最小喷淋稀度，则需举止安排，沉新估计塔径.。
填料塔计算公式
填料塔计算公式填料塔是化工、环保等领域中常用的气液传质设备，要想设计和操作好填料塔，掌握相关的计算公式那可是相当重要！先来说说填料塔的塔径计算公式。
这就好比给塔选一件合适的“衣服”，太大了浪费材料，太小了又影响工作效率。
塔径的计算主要考虑气体的体积流量、空塔气速等因素。
计算公式大致是：D = √（4Vs / πu），这里的 D 表示塔径，Vs 是气体体积流量，u 是空塔气速。
咱就拿一个实际例子来说吧，之前我在一个化工厂实习的时候，就碰到了填料塔塔径计算的问题。
当时厂里要对一个旧的填料塔进行改造，以提高生产效率。
我们首先得确定气体的流量，这可不是个简单的事儿，得通过各种测量仪表，像流量计啥的，获取准确的数据。
然后再根据工艺要求和经验，确定合适的空塔气速。
这个空塔气速的选择可不能马虎，选高了，气体阻力增大，能耗增加；选低了，塔的处理能力又不够。
我们那时候是反复讨论、计算，才最终确定了一个比较理想的塔径。
再来说说填料层高度的计算公式。
这就像是给塔盖房子，得盖多高才能让气液充分接触，完成传质任务呢？常用的计算公式有传质单元数法和等板高度法。
传质单元数法呢，需要先计算出传质单元数，然后乘以传质单元高度，就得到了填料层高度。
等板高度法呢，是先确定理论板数，再乘以等板高度。
我记得有一次，在设计一个新的填料塔时，为了确定填料层高度，我们可是费了好大的劲儿。
先是在实验室里做小试，模拟实际的操作条件，测量各种数据。
然后根据实验结果进行计算和分析，不断调整参数，优化设计方案。
那几天，我们办公室的灯常常亮到很晚，大家都在为了这个项目努力。
还有填料的压降计算也不能忽视。
压降大了，会增加能耗；压降小了，又可能影响传质效果。
总之，填料塔的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们认真研究，结合实际情况，多做实验和计算，就一定能设计出性能优良的填料塔，为生产和环保事业做出贡献。
希望我讲的这些能让您对填料塔的计算公式有更清楚的了解，在实际应用中少走弯路，提高工作效率和质量！。
碱洗塔空塔气速
碱洗塔空塔气速是指在塔内没有任何填充物情况下，气体通过塔的速率。
它是一个重要的操作参数，影响到塔内气液接触效果和传质过程。
碱洗塔空塔气速的计算公式如下：
空塔气速（U）= 气体流量（Q）/ 塔截面积（A）
其中，
- 气体流量（Q）：单位时间内的气体体积，通常以立方米/小时（m³/h）表示；
- 塔截面积（A）：塔内部的截面面积，通常以平方米（m²）表示。
计算空塔气速时，需要知道气体流量和塔截面积。
这些参数可能因生产工艺、设备规格以及操作条件等因素而有所不同。
在实际操作中，通常通过调节进料速率、气体分布器孔径、塔高度等手段来控制空塔气速，以达到最佳的气液接触和传质效果。
活性炭吸附塔-计算书
科文环境科技有限公司计算书工程名称: 活性炭吸附塔工程代号:专业: 工艺计算:校对:审核:2016年5月13日1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝5.56m 3/s 。
2、参数设计要求：①管道风速：V 1＝10~20m/s ，②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2＝0.8~1.2m/s ， ③过滤风速：V 3＝0.2~0.6m/s ， ④过滤停留时间：T 1＝0.2~2s ， ⑤碳层厚度：h ＝0.2~0.5m ， ⑥碳层间距：0.3~0.5m 。
活性炭颗粒性质：平均直径d p =0.003m ，表观密度ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470 kg/3m 孔隙率0.5~0.75，取0.753、（1）管道直径d 取0.8m ，则管道截面积A 1=0.50m 2 则管道流速V 1=5.56÷0.50=11.12m/s ，满足设计要求。
（2）取炭体宽度B=2.2m ，塔体高度H=2.5m ，则空塔风速V 2=5.56÷2.2÷2.5=1.01m/s ，满足设计要求。
（3）炭层长度L 1取4.3m ，2层炭体，则过滤风速V 3=5.56÷2.2÷4.3÷2÷0.75=0.392m/s ，满足设计要求。
（4）取炭层厚度为0.35m ，炭层间距取0.5m ，则过滤停留时间T 1=0.35÷0.392=0.89s ，满足设计要求。
（5）塔体进出口与炭层距离取0.1m ，则塔体主体长度L’=4.3+0.2=4.5m两端缩口长L”=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2d -2H B 3322=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+20.8-25.22.23322=0.73m 则塔体长度L=4.5+0.73×2=5.96m4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H ＝6m×2.2m×2.5m1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝5.56m 3/s 。
空塔气速的计算修订稿
空塔气速的计算集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]空塔气速的计算1、先确定液泛气速 =C×［（ρL-ρG）/ρG］(m/s）（为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（）uf填料塔填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(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u/uF=~对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=~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。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .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(4-2)式中 uF——泛点气速，m/sg——重力加速度， m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
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4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型A K规整填料类型AK塑料鲍尔环金属丝网波纹填料金属鲍尔环塑料丝网波纹填料塑料阶梯环金属网孔波纹填料金属阶梯环金属孔板波纹填料瓷矩鞍塑料孔板波纹填料金属环矩鞍b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
筛板精馏塔设计
目录1、符号说明 (2)2.主要物性数据 (4)2.1苯、乙苯的物理性质 (4)2.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力 (4)2.3苯、乙苯在某些温度下的粘度 (4)2.4苯、乙苯的液相密度 (4)2.5不同塔径的板间距 (4)3.工艺计算 (5)3.1精馏塔的物料衡算 (5)3.2塔板数的确定 (5)3.3实际塔板数的求取 (6)3.4相关物性参数的计算 (7)3.4.1操作压强 (7)3.4.2平均温度 (8)3.4.3平均摩尔质量 (8)3.4.4平均密度 (9)3.4.5液体平均表面张力 (11)3.4.6气液相负荷 (11)3.5塔和塔板的主要工艺尺寸计算 (13)3.5.1塔径 (13)3.5.2溢流装置 (16)3.5.3弓形降液管宽度 (16)3.5.4降液管底隙高度 (17)3.5.5塔板布置 (17)3.5.6筛孔计算及其排列 (18)3.6筛板的流体力学计算 (18)3.6.1液面落差 (20)3.6.2液沫夹带 (20)3.6.3漏液 (20)3.6.4液泛 (21)3.7塔板负荷性能图 (21)3.7.1漏液线 (21)3.7.2雾沫夹带线 (22)3.7.3液相负荷下限线 (22)3.7.4液相负荷上限线 (23)3.7.5液泛线 (23)6.参考文献 (27)1、符号说明1.1英文字母∆P——气体通过每层筛板的压降，kPa——塔的截面积，m2ATC——负荷因子，无因次t——筛孔的中心距，m——表面张力为20mN/m的C20u——空塔气速，m/s——筛孔直径，mdo——塔板开孔区面积，m2Aan——筛孔数目——降液管截面积，m2AfP——操作压力，kPa——筛孔区面积，m2Aou——漏液点气速，m/sominD——塔径，m'——液体通过降液体系的速度，m/suoe——液沫夹带量，kg液/kg气vV——气体体积流量，m/snR——回流比——气体体积流量，m/sVs——最小回流比Rmin——边缘无效区宽度，mWcM——平均摩尔质量，kg/kmolW——弓形降液管高度，md——平均温度，℃Tm——破沫区宽度，mWsg——重力加速度，m/s2Z——板式塔有效高度，mF——筛孔气相动触因子o——出口堰与沉降管距离，mhl——与平板压强相当的液柱高度，mhcτ——液体在降液管内停留时——与液体流过降液管压强降hd相当的液柱高度，mh——板上清液高度，m f——堰上液层高度，mhowH——出口堰高度，mwH'——进口堰高度，mwhσ——与克服表面张力压强降相当的液柱高度，mL——液相H——板式塔高度，mV——气相H——降液管内清夜层高度，m dL——液体体积流量，m3/hsHF——进料处塔板间距，m HP——人孔处塔板间距，mT——理论板层数δ——筛板厚度，mμ——粘度，mPa·sρ——密度，kg/m3α——质量分率，无因次φ——开孔率，无因次——降液管的底隙高度，mhoσ——表面张力，mN/mmax——最大min——最小2.主要物性数据2.1苯、乙苯的物理性质2.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力2.3苯、乙苯在某些温度下的粘度2.4苯、乙苯的液相密度2.5不同塔径的板间距3.工艺计算3.1精馏塔的物料衡算W D F +=W D F Wx Dx Fx +=苯的摩尔质量： 78/A M kg kmol = 乙苯的摩尔质量： 106/B M kg kmol = 原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量：()150%7850%10692/F M kg kmol =-⨯+⨯=因为5%F D W x x x ==50%、=98%、分别为原料、塔顶、产品中的苯的摩尔分数所以：5000500054.35/92F F kmol h M === ()54.35(0.50.05)26.30/0.980.05F W D W F X X D kmol h X X ⨯-⨯-===--54.3526.3028.05/W F D kmol h =-=-=3.2塔板数的确定查化工手册得苯和乙苯的t-x-y 关系T/℃ x y - 1 1 84 0.86 0.974 88 0.74 0.939 92 0.635 0.906 96 0.541 0.864 100 0.485 0.816 104 0.4 0.8 108 0.318 0.7 110.6 0.278 0.654 115 0.217 0.571 120 0.156 0.463 125 0.103 0.344 130 0.055 0.205 135 0.01 0.042 136.2 0 0由上图可得q 线与平衡线的交点坐标q q x y （，）为（0.5，0.82）则最小回流比为：min 0.980.820.50.820.5D q q qx y R y x --===--取回流比：min 1.8 1.80.50.9R R ==⨯= 则精馏塔的气液负荷： 精馏段：(1)(0.81)26.3047.34kmol/h V R D =+=+⨯=0.826.3021.04kmol/h L RD ==⨯= 提馏段：'47.34kmol/h V V =='21.0454.3575.39kmol/h L L F =+=+= 求取操作线方程精馏段操作线方程：10.440.5411D n n n x Ry x x R R +=+=+++提馏段操作线方程：1' 1.490.002''m m W m L Wy x x x V V +=-=-由x-y 图，画梯级可得理论板数为7（不包含塔釜），进料板为第4块板。
第四章塔径泛点气速空塔气速填料高度压降等计算
第四章 填料精馏塔的工艺计算4.1 低压塔塔径、泛点气速、空塔气速、填料高度及压降计算由第一章PROII 模拟出的说明书可以得到数据表4.1塔顶蒸汽量G 2 塔中蒸汽量G 14 塔中蒸汽量G 15 塔底蒸汽量G 27 4368Kg/HR 4383Kg/HR 4445Kg/HR 4886Kg/HR 塔顶液体量L 1 塔中液体量L 13 塔中液体量L 14 塔底液体量L 26 3140Kg/HR 3155Kg/HR 7784Kg/HR 8224Kg/HR 汽相密度ρG2 汽相密度ρG14汽相密度ρG15汽相密度ρG272.874369Kg/m 33.03973Kg/m 33.06215Kg/m 33.34082Kg/m 3液相密度ρL1 液想密度ρL13液相密度ρL14液相密度ρL26816.676Kg/m 3 796.028Kg/m 3793.248Kg/m 3777.496Kg/m 3汽相粘度μG2 汽相粘度μG14汽相粘度μG15汽相粘度μG278.9907E-06Pa ·s 9.1563E-06Pa ·s9.1528E-06Pa ·s9.0660E-06Pa ·s液相粘度μL1液想粘度μL13液相粘度μL14液相粘度μL263.1054E-04Pa ·s 2.6658E-04Pa ·s 2.6165E-04Pa ·s 2.2445E-04Pa ·s根据表4.1求平均值可得下表4.2表4.2低压塔精馏段 提馏段 液体量L Kg/HR 3147.5 8004 液相密度ρ Kg/m 3 806.352 785.372 液相粘度μ Pa ·s 2.8856 E-04 2.4305 E-04 蒸汽量G Kg/HR 4375.5 4665.5 汽相密度ρ Kg/m 3 2.9570453.2014854.1.1 塔经的计算L G GL FP ρρ=式中：L ——塔内液相流率，Kg/h ； G ——塔内气相流率，Kg/h ； ρG ——塔内气相密度，Kg/m 3； ρL ——塔内液体密度，Kg/m 3。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）0.2C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
塔气速u。
(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u/uF=0.5~0.85对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95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。
4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 AK规整填料类型AK塑料鲍尔环0.09421.75塑料阶梯环0.2041.75金属网孔波纹填料0.1551.47金属阶梯环0.1061.75金属孔板波纹填料0.2910.062251.75b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
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座标相交，求出纵座标值。
此时所对应g——重力加速度，m /s2；ρV、ρL——分别为气体和液体的密度，kg /m3；wV、wL——分别为气体和液体的质量流量，kg /s。
此图适用于乱堆的颗粒形填料，如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等，其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。
对于其他填料，尚无可靠的填料因子数据。
表4-4 散装填料泛点填料因子平均值117160—金属环矩鞍170150135120金属阶梯环—92塑料阶梯环—260127—瓷矩鞍1100550200②气相动能因子(F因子)法气相动能因子简称F因子，其定义为(4-3)气相动能因子法多用于规整填料空塔气速的确定。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［(ρL-ρG)/ρG］0、5(m/s) (0、5为上标)C:气体负荷因子C20/C=(20/σ)0、2C20—表面张力为20mN/m时的C值,可查表得到。
σ—物系的液体表面张力,据物料的性质可得,mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取(0、6-0、8)uf填料塔4、1、3 填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4、1、3、1塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算,即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见,计算塔径的核心问题就是确定空塔气速u。
(1) 空塔气速的确定①泛点气速法泛点气速就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u/uF=0、5~0、85对于规整填料,其泛点率的经验值为u/uF=0、6~0、95泛点率的选择主要考虑填料塔的操作压力与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。
泛点气速可用经验方程式计算,亦可用关联图求取。
a 、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(4-2)式中uF——泛点气速,m/sg——重力加速度,9、81 m/s2 ;at——填料总比表面积,m2/m3;ε——填料层空隙率,m3/m3;ρV、ρL——气相、液相密度,kg/m3;μL——液体粘度,mPa·s;wL、wV——液相、气相质量流量,kg/h;A、K——关联常数。
常数A与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4-3中。
由式4-2计算泛点气速,误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 A K规整填料类型AK塑料鲍尔环0、09421、75金属丝网波纹填料0、301、75金属鲍尔环0、11、75塑料丝网波纹填料0、42011、75塑料阶梯环0、2041、75金属网孔波纹填料0、1551、47金属阶梯环0、1061、75金属孔板波纹填料0、2911、75瓷矩鞍0、1761、75塑料孔板波纹填料0、2911、563金属环矩鞍0、062251、75b、埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算,如图4-5所示。
填料塔流体力学计算说明书
GBL-T5102丝网波纹填料塔内件设计说明书2.1设计方案的确定根据用户要求，本设计采用BX(500)丝网波纹填料塔进行分离。
BX(500)的相关参数见第4节。
2.2水力性能的计算2.2.1填料塔上段(1)喷淋密度322484543.0168/3.1410431.4S L m m h S L⨯===⨯⨯(2)泛点气速118420.213lg ()()()F l l v A K l g v l w u a w νρρμρρε⎡⎤=-⎢⎥⎦⎢⎣112840.23403353785000.3044lg ()()0.30 1.759.811024.50.90.30440.451042.5()F u ⎡⎤=-⎢⎦⎢⎣⨯ u F =5.44m/s(3)空塔气速3.62/u m s === (4) 液泛率3.6266.5%5.44F uu == (5)持液量质量 m=4033×0.042=169.386Kg体积3169.3960.162481042.5V m == 填料体积2'34.154224V H m D π== 持液量 V/V ’=0.16248/4.15422=0.039112 m 3/ m 3(6)压降△P=2.7×5×10=135Pa（7）操作弹性由所选液体分布器：308个小孔直径为2mm ，布液管直径为20mm ，分配管及液位管直径130mm当分配管内液流速最大0.3m/s 时，求得最大允许流量2max 1042.5360014936.250.3Kg/h 40.13Q π⨯==⨯⨯⨯ 而填料允许最小喷淋密度为1 m 3/(m 2h)时2min 1042.536001604.761Kg/h 4 1.4Q π⨯⨯==⨯⨯液相负荷上限 4845×1.2=5814 Kg/h ＜Qmax液相负荷下限 4845×0.5=2422.5 Kg/h ＞Qmin操作弹性为 14936.75/1604.76=9.3所以设计合理。
空塔气速的计算
空塔气速得计算１、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG)/ρG］0、5（ｍ/s）(0、５为上标)C：气体负荷因子C20/C=（20/σ)0、２C20—表面张力为20mN/m时得Ｃ值,可查表得到。
σ—物系得液体表面张力,据物料得性质可得,ｍＮ/mρＬ、ρＧ—气相、液相得密度2、确定空塔气速u-一般取（0、6—0、8)uf填料塔4、１、3 填料塔工艺尺寸得计算ﻫ填料塔工艺尺寸得计算包括塔径得计算、填料层高度得计算及分段等。
ﻫ４、1、3、１塔径得计算填料塔直径仍采用式4—1计算，即(4—1）式中气体体积流量Vｓ由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径得核心问题就是确定空塔气速ｕ。
1(ﻫ）空塔气速得确定①泛点气速法泛点气速就是填料塔操作气速得上限,填料塔得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。
ﻫ对于散装填料,其泛点率得经验值为u／uF=0、5~0、8５对于规整填料，其泛点率得经验值为u／uF=0、６～0、９5ﻫ泛点率得选择主要考虑填料塔得操作压力与物系得发泡程度两方面得因素。
设计中,对于加压操作得塔，应取较高得泛点率；对于减压操作得塔，应取较低得泛点率；对易起泡沫得物系,泛点率应取低限值；而无泡沫得物系，可取较高得泛点率。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
ﻫa 、贝恩（Bａｉn)—霍根（Hｏuｇen)关联式填料得泛点气速可由贝恩-霍根关联式计算,即ﻫ（4—2）ﻫ式中ｕF——泛点气速，m/sﻫｇ-—重力加速度,９、81 ｍ/ｓ2 ; ﻫat——填料总比表面积，m2/ｍ３；ε——填料层空隙率，m３/ｍ3；ρV、ρL—-气相、液相密度，ｋg/m3；ﻫμL——液体粘度,mPａ·ｓ；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h; ﻫA、K——关联常数.常数Ａ与K与填料得形状及材质有关,不同类型填料得A、K值列于表４－3中.由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内. ﻫ表4—3式３-34中得A、K值ﻫﻫ散装填料类型 AﻫK规整填料类型A ﻫK塑料鲍尔环 0ﻫ、０94２1ﻫ、75ﻫ金属丝网波纹填料 0ﻫ、３01、75ﻫﻫ金属鲍尔环 0ﻫ、1１、７５塑料丝网波纹填料 0ﻫ、42011、75ﻫ塑料阶梯环0、204１、75ﻫ金属网孔波纹填料 0ﻫ、155１、4７ﻫﻫ金属阶梯环0、1061、７5ﻫ金属孔板波纹填料0、2911、75ﻫﻫ瓷矩鞍 0ﻫ、１7６1、７５ﻫ塑料孔板波纹填料0、2９11ﻫ、563ﻫ金属环矩鞍 0ﻫ、062251、７5ﻫﻫﻫﻫb、埃克特（Ｅckｅrt）通用关联图散装填料得泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4－5所示.计算时,先由气液相负荷及有关物性数据求出横坐标得值，然后作垂线与相应得泛点线相交，再通过交点作水平线与纵座标相交，求出纵座标值。
空塔气速的计算
空塔气速的计算1、先确定液泛气速=C×［（ρL-ρG）/ρG］(m/s）（为上标）C：气体负荷因子C20/C=（20/σ）C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/mρL、ρG—气相、液相的密度2、确定空塔气速u—一般取（）uf填料塔填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
塔径的计算填料塔直径仍采用式4-1计算，即(4-1)式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(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u/uF=~对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=~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。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .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(4-2)式中uF——泛点气速，m/sg——重力加速度，m/s2 ；at——填料总比表面积，m2/m3；ε——填料层空隙率，m3/m3；ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；μL——液体粘度，mPa·s；wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；A、K——关联常数。
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4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值散装填料类型 A K规整填料类型AK塑料鲍尔环金属丝网波纹填料金属鲍尔环塑料丝网波纹填料塑料阶梯环金属网孔波纹填料金属阶梯环金属孔板波纹填料瓷矩鞍塑料孔板波纹填料金属环矩鞍b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
脱碳塔泛点气速计算
CO2 =
0.0434 kmol/kmol碳酸丙烯酯
= 9.722 * 10-4 m3 （标） / 8.5992 * 10-5 m3碳丙 = 11.3057 m3 （标） / m3 碳丙
3、脱碳的影响因素
温度对脱碳的影响
3、脱碳的影响因素 压力对脱碳的影响
3、脱碳的影响因素 溶剂浓度对脱碳的影响
＝ 0.8396g/L （标） ＝ 0.8396kg/m3（标）
进塔气体流量G（体积流量*密度）
＝ 4278.23 m3/tNH3 * 4.1 tNH3/h * 0.8396kg/m3 ＝ 17540.743 m3/h × 0.8396kg/m3 ＝ 14727.2078 kg/h
计算液体的密度、流量、粘度
操作的液气比 操作的液气比愈大，则在一定气速下液体喷淋量愈大，填料 层的持液量增加而空隙率减小，故泛点气速愈小。
2、贝恩-霍根关联式
W a G 0.2 L 0.25 G 0.125 lg[ ( 3 ) L ] A 1.75( ) ( ) g L G L
2 F
WF =?
求得：WF = 0.1546 m/s
脱碳塔空塔气速取WF 的0.7,为0.1546 m/s * 0.7 = 0.1082 m/s
谢谢大家！
= 4744.199 m3/h（标态）
设PC溶剂中二氧化碳残余量为0.3m3CO2/m3碳丙 （标）， 溶剂吸收CO2饱和度为0.8 液体的体积用量LV = 4744.199 m3/h /(11.3057 m3 （标） / m3 碳丙 0.3m3CO2/m3碳丙 （标) ) /0.8
= 4744.199 m3/h /11.0057/0.8 = 538.8343 m3/h
活性炭吸附塔计算书
活性炭吸附塔计算书This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020科文环境科技有限公司计算书工程名称:活性炭吸附塔工程代号:专业:工艺计算:校对:审核:2016年5月13日活性炭吸附塔1、设计风量：Q＝20000m3/h＝s。
2、参数设计要求：①管道风速：V1＝10~20m/s，②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V2＝~s，③过滤风速：V3＝~s，④过滤停留时间：T1＝~2s，⑤碳层厚度：h＝~，⑥碳层间距：~。
活性炭颗粒性质：平均直径dp =，表观密度ρs=670kg/3m，堆积密度ρB =470 kg/3m孔隙率~，取3、（1）管道直径d取，则管道截面积A1=则管道流速V1=÷=s，满足设计要求。
（2）取炭体宽度B=，塔体高度H=，则空塔风速V2=÷÷=s，满足设计要求。
（3）炭层长度L1取，2层炭体，则过滤风速V3=÷÷÷2÷=s，满足设计要求。
（4）取炭层厚度为，炭层间距取，则过滤停留时间T 1=÷=，满足设计要求。
（5）塔体进出口与炭层距离取，则塔体主体长度L’=+=两端缩口长L”=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2d -2H B 3322=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+20.8-25.22.23322= 则塔体长度L=+×2=4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H＝6m××活性炭吸附塔1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝s 。
2、参数设计要求：①管道风速：V 1＝10~20m/s ，②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2＝~s ，③过滤风速：V 3＝~s ，④过滤停留时间：T 1＝~2s ，⑤碳层厚度：h ＝~，⑥碳层间距：~。
化工原理6.7 板式塔
夹带较小，故塔板效率较高。
③ 操作弹性大。
④ 结构简单、造价低，安装检修方便。
⑤ 浮阀对材料的抗腐蚀性能要求较高。
脚钩
F-1型
6.7
板式塔
6.7.6.4 导向筛板（林德筛板）
（1）适用范围
适用于真空精馏操作的高效低压降塔板。
（2）评价指标
每块塔板的压降与板效率的比值。
6.7
6.7.1
板式塔
板式塔的结构特点和流体力学特性
6.7.1.1 板式塔的结构及功能
（1）主要构件：
塔体、塔板及气、液体进出口管等。塔体为圆柱形壳体。
（2）塔内流体流动：
塔内液体在重力作用下自上而下流经各层塔板，最后由塔
底排出。
塔内气体在压力差作用下经塔板上的小孔由下而上穿过塔
板上的液层，最后由塔顶排出。
操作范围宽
缺点
适用范围
结构复杂
阻力大
生产能力低
某些要求弹性好的特殊
塔
浮阀板
效率高
操作范围宽
采用不锈钢
浮阀易脱落
分离要求高
负荷变化大
原油常压分馏塔
筛板
效率较高
成本低
安装要求水平易堵
操作范围窄
分离要求高
塔板较多
化工中丙烯塔
舌型塔板
结构简单
生产能力大
操作范围窄
效率较低
分离要求较低的
闪蒸塔
斜孔板
生产能力大
效率高
注意：气体和液体沿塔板的不均匀流动，传质量减少，
效率下降。
6.7
板式塔
6.7.2.3 板式塔的不正常操作
（1）液泛
精馏
一、塔径计算 1.1、精馏段塔径计算 1.1.1、气相和液相流量计算 查表并计算得：C t ︒=68.05平 67.0=A x33.0=b x805.0=A y195.0=b y气相千摩尔质量为：kmol kg M g /73.34195.046805.032+⨯+⨯=液相千摩尔质量：kmol kg M g /24.3533.04667.032=⨯+⨯=气相密度为：3/239.1)05.68327(8.31473.343.101m kg RTpM g g =+⨯⨯==ρ285.0252.7535.403=⨯=∙=D R L333.66252.7351)(5.4031R =⨯+=+=D V ）（气相体积流量：s m VM V g gg /525.23600239.173.34662.33736003=⨯⨯=⨯=ρ液相甲醇的质量分数：585.033.04667.03267.032=⨯+⨯⨯=+=B B A A A A Aw x M x M x M x液相中乙醇的质量分数：0.4150.585-1= 液相密度的计算：327.1756.0415.0752.0585.01=+=+=bBwAAwlx x ρρρ 则：3/8.753m kg l =ρ 液相体积流量为：s m LM L L L s /0037.08.753360024.3502.28536003=⨯⨯=⨯=ρ1.1.2、塔径计算 取m H T 0.5=m h l 07.0=036.0239.18.753525.20037.0==g l gs V L ρρ 查表得0.09520=CC ︒68.05时甲醇的表面张力为：-31016.4⨯=σ乙醇的表面张力为：-31019.46⨯=σ 则混合物的表面张力为：3--3-31041.1733.01019.460.671016.4⨯=⨯⨯+⨯⨯=σ0.0924)0.017410.02(0.095)0.02(0.20.220===σC C最大气速：s m Cu g g l /277.2239.1239.1-8.7530924.0max==-=ρρρ 取s m u u /594.1277.27.07.0=⨯==m uV D g42.1594.114.3525.244=⨯⨯==π跟据标准塔径圆整为： 1.6m =D 则板间距取0.5m 是可用的塔截面积：2222.0141.63.144m D A T =⨯==π空塔气速：s m A U u T s /931.001.28723.1===0u u <1.2、提馏段塔径计算 1.2.1、气相及液相流量计算查表并计算得：C t ︒=74.4平 .220=A x.780=B x.320=A y.680=b y气相千摩尔质量为：kmol kg M g /42.92.78046.22032=⨯+⨯=液相千摩尔质量：k m o lkg M g /41.52.68046.32032=⨯+⨯= 气相密度为：3/1.456)74.4327(8.31441.523.101m kg RTpM g g =+⨯⨯==ρ075.303958.1013.0662.333)1(=⨯-=--='F q V V气相体积流量：s m M V V g gg/.40123600.456141.5203.075336003=⨯⨯=⨯'=ρ液相甲醇的质量分数：.1640.78046.22032.22032=⨯+⨯⨯=+=B B A A A A Aw x M x M x M x液相中乙醇的质量分数：0.8360.164-1= 液相密度的计算：.33771.74890.8360.7440.16401=+=+=bBwAAwlx x ρρρ则：3/747.6m kg l =ρ 液相体积流量为：s m LM L L L s /.00568047.67360042.92356.3936003=⨯⨯=⨯=ρ1.2.2、塔径计算 取m H T 0.5=m h l 07.0=540.0.456147.67525.20037.0==g l gs V L ρρ查表得0.09520=CC ︒68.05时：甲醇的表面张力为：-31016.4⨯=σ乙醇的表面张力为：-31019.46⨯=σ 则混合物的表面张力为：3--3-31041.1733.01019.460.671016.4⨯=⨯⨯+⨯⨯=σ0.0924)0.017410.02(0.095)0.02(0.20.220===σC C最大气速：s m Cu g g l /.2182.4561.4561-47.67980.0max=⨯=-=ρρρ 取s m u u /1.331.2182.60.0.60=⨯==m uV D g.511.331114.3.401244=⨯⨯==π跟据标准塔径圆整为： 1.6m =D 则板间距取0.5m 是可用的塔截面积：2222.0141.63.144m D A T =⨯==π空塔气速：s m A U u T s /931.001.28723.1===0u u <二、溢流装置 2.1精馏段溢流装置 2.1.1、堰长选单溢流弓形降液管，不设进口堰 取堰长w l =0.65D=0.65×1.6=1.04m 2.1.2、溢流堰上液流高度ow how h =2.841000×E(s w L l )23s wL l =32.6081036001.04-⨯⨯=9.028w l d =1.041.6=0.65 取E=1则：ow h =2.841000×9.02823=0.01232.1.3、出口堰高度w hw h =l h -ow h =0.07-0.0132=0.0568m 2.1.4、降液管底隙高度o h 取降液管底隙处液体流速： u =0.07m/s o h ='sw L l u =32.608101.040.07-⨯⨯=0.0358m 取o h =40mm2.1.5、弓形降液管宽度d W 和面积f A 查《化工原理》:f TA A =0.0721f A =0.0721×2.01=0.14492mdW D=0.124 d W =0.124×1.6=0.199m液体在降液管内停留时间: τ=f T sA H L=30.14490.452.60810-⨯⨯=25.0019s τ>5s,故可用 2.2、提馏段溢流装置 2.2.1、堰长选单溢流弓形降液管，不设进口堰 取堰长w l =0.65D=0.65×1.6=1.04m 2.2.2、溢流堰上液流高度ow how h =2.841000×E(s w L l )23s wL l =32.6081036001.04-⨯⨯=9.028w l d =1.041.6=0.65 取E=1 则：ow h =2.841000×9.02823=0.01232.2.3、出口堰高度w hw h =l h -ow h =0.07-0.0132=0.0568m 2.2.4、降液管底隙高度o h 取降液管底隙处液体流速： u =0.07m/so h ='0s w L l u =32.608101.040.07-⨯⨯=0.0358m取o h =40mm2.2.5、弓形降液管宽度d W 和面积f A 查《化工原理》:f TA A =0.0721f A =0.0721×2.01=0.14492mdW D=0.124 d W =0.124×1.6=0.199m液体在降液管内停留时间: τ=f T sA H L=30.14490.452.60810-⨯⨯=25.0019s τ>5s,故可用 三、塔板布置及浮阀数排列 3.1精馏段塔板布置及浮阀数排列 3.1.1、塔板布置及浮阀数计算 取阀孔动能因子0F =10，求孔速0u s m F u V/046.9222.1100===ρ 每层塔板上浮阀数为： 182046.9)039.0(14.31.2442020=⨯⨯⨯=⨯=u d V N s π 取边缘区域宽度：m W C 06.0=破沫区宽度：m W s 1.0=塔板上鼓泡面积：)sin 180(21222Rx R x R x A a -+-⨯=πm W D R C 74.006.026.12=-=-=)(2s d W W Dx +-==)10.0199.0(26.1+- =0.501m2122236.1)74.0501.0sin 74.0180501.074.0501.0(2m A a =⨯⨯+-⨯⨯=-π3.1.2、浮阀排列浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一横排孔心距 t=75mm, 则排间距： mm N A t t a 6.990996.0075.018236.1'==⨯==考虑到塔的直径较大，必须采用分块式塔板，而各分块的支承与 衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用99.6mm,而应小于此值，mm t 80'=按t=75mm,mm t 80'=以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数N=184个。
活性炭吸附塔-计算方案
吸附量是指在一定条件下单位质量的吸附剂上所吸附的吸附质的量，通常以kg吸附质/kg吸附剂或质量分数表示，它是吸附剂所具有吸附能力的标志。在工业上吸附量称为吸附剂的活性。
吸附剂的活性有两种表示方法：
（1）吸附剂的静活性
在一定条件下，达到平衡时吸附剂的平衡吸附量即为其静活性。对一定的吸附体系，静活性只取决于吸附温度和吸附质的浓度或分压。
L为风管长度，m。
（1）单位管长沿程摩擦阻力 ，按下式计算：
式中： 为摩擦阻力系数；
为空气密度，kg/m3，取1.2kg/m3。
d为风管直径，m。
（2）摩擦阻力系数 ，按下式计算：
式中：K为风管内壁的绝对粗糙度，m，取0.15×10-3m。
Re为雷诺数， ， 为运动黏度，m2/s，取 =15.06×10-6m2/s。
过滤风速：V3＝0.2~0.6m/s，
过滤停留时间：T1＝0.2~2s，
碳层厚度：h＝0.2~0.5m，
碳层间距：0.3~0.5m。
活性炭颗粒性质：
平均直径dp=0.003m，表观密度ρs=670kg/ ，堆积密度ρB=470kg/
3、（1）管道直径d取0.8m，则管道截面积A1=0.50m2
则管道流速V1=5.56÷0.50=11.12m/s，满足设计要求。
（2）吸附剂的动活性
在一定的操作条件下，将气体混合物通过吸附床层，吸附质被吸附，当吸附一段时间后，从吸附剂层流出的气体开始发现吸附质（或其浓度达到依规定的允许值）时，认为床层失败，此时吸附剂吸附的吸附质的量称为吸附剂的动活性。动活性除与吸附剂和吸附质的特性有关外，还与温度、浓度及操作条件有关。吸附剂的动活性值是吸附系统设计的主要依据。
3、静压的定义是：气体对平行于气流的物体表面作用的压力。
活性炭吸附塔-计算方案
活性炭吸附塔计算书活性炭吸附塔1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝s 。
2、参数设计要求：①管道风速：V 1＝10~20m/s ，②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2＝~s ，③过滤风速：V 3＝~s ，④过滤停留时间：T 1＝~2s ，⑤碳层厚度：h ＝~，⑥碳层间距：~。
活性炭颗粒性质：平均直径d p =，表观密度ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470kg/3m孔隙率~，取3、（1）管道直径d 取，则管道截面积A 1=则管道流速V 1=÷=s，满足设计要求。
（2）取炭体宽度B=，塔体高度H=，则空塔风速V 2=÷÷=s，满足设计要求。
（3）炭层长度L 1取，2层炭体，则过滤风速V 3=÷÷÷2÷=s，满足设计要求。
（4）取炭层厚度为，炭层间距取，则过滤停留时间T 1=÷=，满足设计要求。
（5）塔体进出口与炭层距离取，则塔体主体长度L’=+= 两端缩口长L”=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2d -2H B 3322=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+20.8-25.22.23322= 则塔体长度L=+×2=4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H＝6m××活性炭吸附塔1、设计风量：Q ＝20000m 3/h ＝s 。
2、参数设计要求：①管道风速：V 1＝10~20m/s ，②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。
空塔风速：V 2＝~s ，③过滤风速：V 3＝~s ，④过滤停留时间：T 1＝~2s ，⑤碳层厚度：h ＝~，⑥碳层间距：~。
活性炭颗粒性质：平均直径d p =，表观密度ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470kg/3m3、（1）管道直径d 取，则管道截面积A 1=则管道流速V 1=÷=s，满足设计要求。
（2）取炭体宽度B=，塔体高度H=，则空塔风速V 2=÷÷=s，满足设计要求。
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空塔气速的计算
1、先确定液泛气速 =C×［（ρL-ρG）/ρG］0.5(m/s）（0.5为上标）
C：气体负荷因子
C20/C=（20/σ）0.2
C20—表面张力为20mN/m时的C值，可查表得到。
σ—物系的液体表面张力，据物料的性质可得，mN/m
ρL、ρG—气相、液相的密度
2、确定空塔气速
u—一般取（0.6-0.8）uf
填料塔
4.1.3 填料塔工艺尺寸的计算
填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料层高度的计算及分段等。
4.1.3.1塔径的计算
填料塔直径仍采用式4-1计算，即
(4-1)
式中气体体积流量Vs由设计任务给定。
由上式可见，计算塔径的核心问题是确定空塔气速u。
(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u/uF=0.5~0.85
对于规整填料，其泛点率的经验值为u/uF=0.6~0.95
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。
泛点气速可用经验方程式计算，亦可用关联图求取。
a .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(4-2)
式中 uF——泛点气速，m/s
g——重力加速度，9.81 m/s2 ；
at——填料总比表面积，m2/m3；
ε——填料层空隙率，m3/m3；
ρV、ρL——气相、液相密度，kg/m3；
μL——液体粘度，mPa·s；
wL、wV——液相、气相质量流量，kg/h；
A、K——关联常数。
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4-3中。
由式4-2计算泛点气速，误差在15%以内。
表4-3 式3-34中的A、K值
散装填料类型 A K
规整填料类型
A
K
塑料鲍尔环
0.0942
1.75
金属丝网波纹填料
0.30
1.75
金属鲍尔环
0.1
1.75
塑料丝网波纹填料
0.4201
1.75
塑料阶梯环
0.204
1.75
金属网孔波纹填料
0.155
1.47
金属阶梯环
0.106
1.75
金属孔板波纹填料
0.291
1.75
瓷矩鞍
0.176
1.75
塑料孔板波纹填料
0.291
1.563
金属环矩鞍
0.06225
1.75
b.埃克特(Eckert)通用关联图散装填料的泛点气速可用埃克特关联图计算，如图4-5所示。
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座标相交，求出纵座标值。
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与液体喷淋密度有关，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于平均值。
表4-4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。
图4-5 填料塔泛点和压降的通用关联图
图中 u0——空塔气速，m /s；
φ——湿填料因子，简称填料因子，1 /m；
ψ——水的密度和液体的密度之比；
g——重力加速度，m /s2；
ρV、ρL——分别为气体和液体的密度，kg /m3；
wV、wL——分别为气体和液体的质量流量，kg /s。
此图适用于乱堆的颗粒形填料，如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等，其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。
对于其他填料，尚无可靠的填料因子数据。
表4-4 散装填料泛点填料因子平均值
填料类型填料因子，1/m
DN16
DN25
DN38
DN50
DN76
金属鲍尔环
410
117
160
—
金属环矩鞍—
170
150
135
120
金属阶梯环—
—
160
140
—
塑料鲍尔环550
280
184
140
92
塑料阶梯环—
260
170
127
—
瓷矩鞍1100
550
200
226
—
瓷拉西环1300
832
600
—
②气相动能因子(F因子)法
气相动能因子简称F因子，其定义为
(4-3)
气相动能因子法多用于规整填料空塔气速的确定。
计算时，先从手册或图表中查出填料在操作条件下的F因子，然后依据式4-3即可计算出操作空塔气速u。
常见规整填料的适宜操作气相动能因子可从有关图表中查得。
应予指出，采用气相动能因子法计算适宜的空塔气速，一般用于低压操作(压力低于0.2 MPa)的场合。
③气相负荷因子(Cs因子)法
气相负荷因于简称Cs因子，其定义为
(4-4)
气相负荷因子法多用于规整填料空塔气速的确定。
计算时，先求出最大气相负荷因子Cs,max，然后依据以下关系
Cs=0.8Cs.max (4-5)
计算出Cs，再依据式4-4求出操作空塔气速u。
常用规整填料的Cs.max的计算见有关填料手册，亦可从图4-6所示的Cs.max曲线图查得。
图中的横坐标ψ称为流动参数，其定义为
(4-6)
图4-4曲线适用于板波纹填料。
若以250Y型板波纹填料为基准，对于其他类型的板波纹填料，需要乘以修正系数C，其值参见表4-5。
表4-5 其他类型的波纹填料的最大负荷修正系数
填料类型型号
修正系数
板波纹填料
250Y
1.0
丝网波纹填料
BX
1.0
丝网波纹填料
CY
0.65
陶瓷波纹填料
BX
(2) 塔径的计算与圆整
根据上述方法得出空塔气速u后，即可由式4-1计算出塔径D。
应予指出，由式4-1计算出塔径D后，还应按塔径系列标准进行圆整。
常用的标准塔径为：400、500、600、700、800、1000、1 200、1400、1600、2000、2200mm等。
圆整后，再核算操作空塔气速u与泛点率。
(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
(4-5)
式中 U——液体喷淋密度，m3/(m2·h)；
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。
对于散装填料，其最小喷淋密度通常采用下式计算，即
Umin=(LW) minat (4-6)
式中 Umin——最小喷淋密度，m3/(m2·h)；
(LW) min——最小润湿速率，m3/(m·h)；
at——填料的总比表面积，m2/m3。
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(见有关填料手册)，也可采用一些经验值。
对于直径不超过75 mm的散装填料，可取最小润湿速率(LW) min为0.08 m3/(m·h)；对于直径大于75 mm的散装填料，取(LW) min=0.12 m3/(m·h)。
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。