脱碳塔泛点气速计算
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则x
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
3、脱碳的影响因素
气相中二氧化碳含量对脱碳的影响
4、股份碳丙脱碳的工艺流程
二、脱碳塔空塔气速计算 1、液泛
A，称为载点 B，称为泛点 A 拦液 B 液泛
影响液泛的因素小结
填料的特性 填料特性的影响集中体现在填料因子上。填料因子值越小， 越不易发生液泛现象。
流体的物性 流体物性的影响体现在气体密度V、液体的密度L和粘度L上。 气体密度越小，液体的密度越大、粘度越小，则泛点气速越 大。
液体的流量L (LV ﹒γL ) = 538.8343 m3/h * 1.1872 kg/m3 = 639.7041 kg/h
将以上数值带入贝恩-霍根公式：
g—9.8m/s2 a/ε^3 －143.3m-1 γG /γL ＝0.8396kg/m3（标)/1187.2 kg/m3 ＝7.072*10^(-4) μL ＝ 2.07(mPa﹒s) A = 0.022 L/G ＝ 639.7041 kg/h / 14727.2078 kg/h＝ 0.04344 lg[WF^2/9.8 * 143.3 * 7.072*10^(-4) * 2.07 ^0.2] = 0.022 – 1.75 * 0.04344^0.25 * 7.072*10^-4 ^0.125
= 102.09g/mol / 1.1872 g/cm3 = 85.9923 cm3/mol = 8.5992 * 10-5 m3/mol 则1 mol碳酸丙烯酯的体积v为 8.5992 * 10-5 m3
vCO2 = 0.0434 mol = 0.0434 mol · 22.4 L/mol = 0.9722 L = 9.722 * 10-4 m3 （标）
液体的密度γL ＝ 1.2233－0.001032t
＝ 1.2233－0.001032*35 ＝ 1.2233－ 0.03612
＝ 1.1872 （g/cm3)
＝ 1187.2 (kg/m3)
液体的粘度μL
lgμL ＝－0.882 ＋ 185.5/(T－153.1)
＝－0.882 ＋ 185.5/(273 + 35 －153.1)
p CO2 = P • YCO2 = 16 * 28.43% = 4.5488（ kgf//cm2 ）① T = 273 + 35 = 308（K） ②
将① ②代入（4）式中，求得 lgx CO2 = 0.6579 + 2.0917 – 4.112 = -1.3624， x CO2 = 0.0434 (kmol/kmol碳酸丙烯酯）
＝－0.882 ＋ 185.5/154.9
＝－0.882 ＋ 1.1975
＝ 0.3155
μL＝ 2.07(mPa﹒s)
液体的流量L
设脱碳塔出口净化气中CO2含量为1.0％，且变换气中其它气体 未被吸收，量不变，则有 17540.743 m3/h * （1 - 1.0%）= 净化气量 * （1- 28.43% ）
脱碳塔空塔气速计算
姚 净 2008-10-19
一、碳酸丙稀酯脱碳原理
1、碳酸丙稀酯脱碳原理
亨利定律
C CO2 = H CO2 • p CO2 (1)
C CO2 —— 碳酸丙稀酯溶液中二氧化碳的浓度，kmol/m3 H CO2 —— 二氧化碳的溶解度系数，kmol/m3•atm p CO2 —— 二氧化碳在气相中的平衡分压，atm
p CO2 P
=
P
•
YCO2
(2)
—— 气相总压， atm
YCO2 —— 二氧化碳在气相中的含量 （1）、（2）式联立，得：
C CO2
=
H CO2
•
P
•
YCO2
CO2一定，也
(3)
(3)式中， YCO2是一定的，在一定温度下， H 就是说，提高气相总压， CCO2 将增大，为 反之，降低气相总压， CCO2 将减小，为
17365.3356 m3/h = 净化气量 * 0.7157
求得，净化气量 = 24263.4282 m3/h（标）
碳酸丙烯酯溶剂吸收CO2量 = 17540.743 m3/h * 28.43% - 24263.4282 m3/h * 1.0% = 4986.8332 m3/h - 242.634282 m3/h
贝恩-霍根关联式中各因子对泛点气速的影响
aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
γG
即填料因子，填料因子值越小，越不易发生 液泛现象。
3
γL
WF
μL
L/ G
WF
已知：
吸收操作温度 35ºC，吸收操作压力 1.6MPa ， 计算基准 4.1 tNH3/h ，变换气中CO2 28.43% ， 变换气耗4278.23 m3/tNH3
2、二氧化碳在碳酸丙稀酯中的溶解度计算 对于纯二氧化碳在碳酸丙稀酯溶液中的溶解度由以下关联式得出： lgx CO2 = lgp CO2 + 644.25/T - 4.112 （ 4）
x CO2 —— 二氧化碳在碳酸丙稀酯中的溶解度,mol% p CO2 —— 二氧化碳在气相中的平衡分压,kgf//cm2 T —— 温度，K
g √
a、ε
γG γL
μL
√
? ?
?
? ?
L G A
√
计算气体的密度、流量
混合气体的密度γG
＝（44g/mol×0.2843 ＋ 28g/mol×0.012 ＋ 2g/mol×0.5238 ＋ 28g/mol×0.1698 ＋ 16g/mol×0.01）/22.4L/mol ＝ （12.5092g/mol + 0.336g/mol + 1.0476g/mol + 4.7544g/mol + 0.16g/mol）/ 22.4L/mol ＝ 18.8072g/mol / 22.4L/mol
将x x
CO2
（二氧化碳在碳酸丙稀酯中的溶解度,mol%）进行单位换算： 0.0434 kmol/kmol碳酸丙烯酯 ？ m3（标）/m3碳丙
CO2 =
计算1 mol碳酸丙烯酯的体积v： V1mol = M/ΥL = M/（ 1.2233－0.001032t ）
= 102.09g/mol / （ 1.2233－0.001032*35） g/cm3
泛点空塔速度，m/s
g — 重力加速度，9.81m/s2 a — 填料的比表面积，㎡/m3 ε — 填料的空隙率，m3/m3 (a/ε^3－干填料因子，143.3m-1 ) γG — 混合气体密度（kg/m3） γL — 碳酸丙烯酯密度（kg/m3）
μL — 碳酸丙烯酯在35ºC的粘度(mPa﹒s) L — 碳酸丙烯酯流量（kg/h） G — 进塔气体流量（kg/h） A — 系数，因填料形式不同而异， 对拉西环 A=0.022， 对弧鞍型填料 A=0.26， 对丝网填料中网环 A=0.20；
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
3、脱碳的影响因素
气相中二氧化碳含量对脱碳的影响
4、股份碳丙脱碳的工艺流程
二、脱碳塔空塔气速计算 1、液泛
A，称为载点 B，称为泛点 A 拦液 B 液泛
影响液泛的因素小结
填料的特性 填料特性的影响集中体现在填料因子上。填料因子值越小， 越不易发生液泛现象。
流体的物性 流体物性的影响体现在气体密度V、液体的密度L和粘度L上。 气体密度越小，液体的密度越大、粘度越小，则泛点气速越 大。
液体的流量L (LV ﹒γL ) = 538.8343 m3/h * 1.1872 kg/m3 = 639.7041 kg/h
将以上数值带入贝恩-霍根公式：
g—9.8m/s2 a/ε^3 －143.3m-1 γG /γL ＝0.8396kg/m3（标)/1187.2 kg/m3 ＝7.072*10^(-4) μL ＝ 2.07(mPa﹒s) A = 0.022 L/G ＝ 639.7041 kg/h / 14727.2078 kg/h＝ 0.04344 lg[WF^2/9.8 * 143.3 * 7.072*10^(-4) * 2.07 ^0.2] = 0.022 – 1.75 * 0.04344^0.25 * 7.072*10^-4 ^0.125
= 102.09g/mol / 1.1872 g/cm3 = 85.9923 cm3/mol = 8.5992 * 10-5 m3/mol 则1 mol碳酸丙烯酯的体积v为 8.5992 * 10-5 m3
vCO2 = 0.0434 mol = 0.0434 mol · 22.4 L/mol = 0.9722 L = 9.722 * 10-4 m3 （标）
液体的密度γL ＝ 1.2233－0.001032t
＝ 1.2233－0.001032*35 ＝ 1.2233－ 0.03612
＝ 1.1872 （g/cm3)
＝ 1187.2 (kg/m3)
液体的粘度μL
lgμL ＝－0.882 ＋ 185.5/(T－153.1)
＝－0.882 ＋ 185.5/(273 + 35 －153.1)
p CO2 = P • YCO2 = 16 * 28.43% = 4.5488（ kgf//cm2 ）① T = 273 + 35 = 308（K） ②
将① ②代入（4）式中，求得 lgx CO2 = 0.6579 + 2.0917 – 4.112 = -1.3624， x CO2 = 0.0434 (kmol/kmol碳酸丙烯酯）
＝－0.882 ＋ 185.5/154.9
＝－0.882 ＋ 1.1975
＝ 0.3155
μL＝ 2.07(mPa﹒s)
液体的流量L
设脱碳塔出口净化气中CO2含量为1.0％，且变换气中其它气体 未被吸收，量不变，则有 17540.743 m3/h * （1 - 1.0%）= 净化气量 * （1- 28.43% ）
脱碳塔空塔气速计算
姚 净 2008-10-19
一、碳酸丙稀酯脱碳原理
1、碳酸丙稀酯脱碳原理
亨利定律
C CO2 = H CO2 • p CO2 (1)
C CO2 —— 碳酸丙稀酯溶液中二氧化碳的浓度，kmol/m3 H CO2 —— 二氧化碳的溶解度系数，kmol/m3•atm p CO2 —— 二氧化碳在气相中的平衡分压，atm
p CO2 P
=
P
•
YCO2
(2)
—— 气相总压， atm
YCO2 —— 二氧化碳在气相中的含量 （1）、（2）式联立，得：
C CO2
=
H CO2
•
P
•
YCO2
CO2一定，也
(3)
(3)式中， YCO2是一定的，在一定温度下， H 就是说，提高气相总压， CCO2 将增大，为 反之，降低气相总压， CCO2 将减小，为
17365.3356 m3/h = 净化气量 * 0.7157
求得，净化气量 = 24263.4282 m3/h（标）
碳酸丙烯酯溶剂吸收CO2量 = 17540.743 m3/h * 28.43% - 24263.4282 m3/h * 1.0% = 4986.8332 m3/h - 242.634282 m3/h
贝恩-霍根关联式中各因子对泛点气速的影响
aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
γG
即填料因子，填料因子值越小，越不易发生 液泛现象。
3
γL
WF
μL
L/ G
WF
已知：
吸收操作温度 35ºC，吸收操作压力 1.6MPa ， 计算基准 4.1 tNH3/h ，变换气中CO2 28.43% ， 变换气耗4278.23 m3/tNH3
2、二氧化碳在碳酸丙稀酯中的溶解度计算 对于纯二氧化碳在碳酸丙稀酯溶液中的溶解度由以下关联式得出： lgx CO2 = lgp CO2 + 644.25/T - 4.112 （ 4）
x CO2 —— 二氧化碳在碳酸丙稀酯中的溶解度,mol% p CO2 —— 二氧化碳在气相中的平衡分压,kgf//cm2 T —— 温度，K
g √
a、ε
γG γL
μL
√
? ?
?
? ?
L G A
√
计算气体的密度、流量
混合气体的密度γG
＝（44g/mol×0.2843 ＋ 28g/mol×0.012 ＋ 2g/mol×0.5238 ＋ 28g/mol×0.1698 ＋ 16g/mol×0.01）/22.4L/mol ＝ （12.5092g/mol + 0.336g/mol + 1.0476g/mol + 4.7544g/mol + 0.16g/mol）/ 22.4L/mol ＝ 18.8072g/mol / 22.4L/mol
将x x
CO2
（二氧化碳在碳酸丙稀酯中的溶解度,mol%）进行单位换算： 0.0434 kmol/kmol碳酸丙烯酯 ？ m3（标）/m3碳丙
CO2 =
计算1 mol碳酸丙烯酯的体积v： V1mol = M/ΥL = M/（ 1.2233－0.001032t ）
= 102.09g/mol / （ 1.2233－0.001032*35） g/cm3
泛点空塔速度，m/s
g — 重力加速度，9.81m/s2 a — 填料的比表面积，㎡/m3 ε — 填料的空隙率，m3/m3 (a/ε^3－干填料因子，143.3m-1 ) γG — 混合气体密度（kg/m3） γL — 碳酸丙烯酯密度（kg/m3）
μL — 碳酸丙烯酯在35ºC的粘度(mPa﹒s) L — 碳酸丙烯酯流量（kg/h） G — 进塔气体流量（kg/h） A — 系数，因填料形式不同而异， 对拉西环 A=0.022， 对弧鞍型填料 A=0.26， 对丝网填料中网环 A=0.20；