填料塔计算部分

填料层高度计算
脱吸因数为
气相总传质单元数为
气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：
查表2-4-1得
液体质量通量为
Fra Baidu bibliotek气膜吸收系数可由下式计算：
气体质量通量为：
液膜吸收系数由下式计算：
由 得
，需选用下面的关系式对气膜和液膜系数进行校核修正。
修正结果：
则
考虑恩田公式的最大误差，为了安全取设计填料层高度为
>8
关联常数A
关联常数K
散装填料泛点填料因子平均值 （1/m）
260
散装填料压降填料因子平均值 （1/m）
176
填料材质的临界表面张力值 （dyn/cm）
33
直径 高 厚
比表面积
228
空隙率
堆积密度
个数n（ ）
81500
干填料因子
312
填料形状系数
散装填料分段高度推荐值
h/D
8 15
6
表2-4-1
5 吸收塔的工艺尺寸计算
表面张力（ ）
940896kg/
2 气相物性参数
设计压力： ,温度：
氨气在水中的扩散系数：
氨气在空气中的扩散系数：
查表得，氨气在0°C，在空气中的扩散系数为 ，
根据关系式换算出 时的空气中的扩散系数：
混合气体的平均摩尔质量为
混合气体的平均密度为
混合气体的粘度可近似取空气的粘度，查手册得 空气粘度为
3气液相平衡数据
液体分布器的选型
本设计的吸收塔气液相负荷相差不大，无固体悬浮物和液体粘度不大，加上设计建议是优先选用槽盘式分布器，所以本设计选用槽盘式分布器。
分布点密度计算
按Eckert建议值， 时，喷淋点密度为42点/ ，由于该塔喷淋密度较小，设计区分喷淋点密度为90点/ 。
布液点数为
按分布点几何均匀与流量均匀原则，进行布点设计。其结果为：二级槽共设七道，在槽侧面开孔，槽宽度为80mm，槽高度为210mm，两槽中心矩为160mm。分布点采用三角形排列，实际设计布点数为n=140点，布液点示意图如下：
布液计算
由
取
设计取 =4mm。
7 接口管径计算
根据圆形管道内的流量公式，即
,
由手册查得，常压下 时，氨气在水中的亨利系数
相平衡常数
溶解度系数
4物料衡算
进塔气相摩尔比
出塔气相摩尔比
混合气体流量
惰性气体摩尔流量
该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算：
对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成
取操作液气比为
填料物性参数查表得：
聚丙烯阶梯环 散装填料物性参数
塔径与填料公称直径的比值D/d的推荐值
设计取填料层高度为
=4.0m
在填料塔计过程中，对于阶梯环填料， ，
取 ，则
计算得填料层高度为4000mm，故不需分段
5.3填料层压降计算
采用Eckert通用关联图计算
横坐标为
由表2-4-1得，
纵坐标为
查Eckert通用关联图， /Z 位于40g 50gPa/m范围内，取
/Z=45g=m
填料层压降为
6 = 液体分布器的简要设计
二 基础物性参数的确定
本设计方案信息如下表所示：
装置流程
逆流操作
吸收剂
水
操作温度
操作压力
常压
填料类型
聚丙烯阶梯环（塑料填料）
填料规格
( )
1 液相物性数据
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， 时水的有关物性数据如下：
密度（ ）
998.2kg/
粘度（ ）
=3.6kg/(m h)
泛点率校核：
因为填料塔的适宜空塔气速一般取泛点气速的50%-80%，泛点率值在允许范围内。
填料塔规格校核：
（在允许范围之内）
液体喷淋密度校核：
取最小润湿速率为
由表2-4-1可知：
由于喷淋密度过小，可采用增大回流比或采用液体再循环的方法加大液体流量，以保证填料的润湿性能；也可适当的增加填料层高度的办法予以补偿。
塔径计算
采用Eckert通用关联图计算泛点气速。
Eckert通用关联图：
气体质量流量为
液体质量流量可近似按纯水的流量计算：
Eckert通用关联图的横坐标为
根据关联图对应坐标可得
由表2-4-1可知
=260
取
由 m
圆整塔径（常用的标准塔径有400mm、500mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、2000mm、2200mm等）本设计方案取D=2000mm。