吸附塔的设计

再生气进吸附塔温度 ：２２０￣Ｃ；再 生气 出吸附塔温度 ：２００￣Ｃ；压力 ： 吸附塔 的结构主要由简体 、床层支撑梁 、支撑栅板 、顶部 和底部
５．２７Ｍ Ｐａ。
的气体进 出口、分子筛床层 、装料 口、卸料 口、人孔等。
吸附周期 ８ｈ，两个吸附塔相互切换 ，一个吸附 ，一个再生 。选 ４Ａ 简体和封头材质选用 Ｑ３４５Ｒ 分子筛 ，球形 ６３．２。分子筛需要量的计算 ：根据天然进 口的流量 ，温 根据 ＧＢ１５０（压力容器》计算公式 ： 度 、压力通过 ＨＹＳＹＳ计算 ，天然气含 的饱和水 量为 １２千 克／／Ｊ、时 ， 筒体计算厚 度 ：８＝（ ．Ｄ ）／（２．【８】 ． — ） 水分 吸附量取 １２％，则吸收水分所需要 的分子筛量为 １２＋０．１２＝１００ ＝ （５．２７ｘ１０００）／（２ｘ１５７ｘ１－５．２７）＝１７．１ｍｍ 千克，／Ｊ、时 ，考 虑天然气量得变动和经再生后吸 附能力下降 ，取 备用 简 体 名义 厚度 等 于计算 厚度 加上 厚 度附 加量 ， 取 名 义 厚 度 系数 ３０％，则所 需理论分子筛总量 ：ｌＯＯｘ１．３＝１３０千克／，Ｊ、时 ，分 子筛 ２０ｒ ａｍ。 堆积 密度 ７００千克，ｍｓ，所需理论分子筛 总量 ：０．１９ｍ３／，＠时×８小时＝ 椭 圆形 封头计算厚度 ：８＝（ ．Ｄｉ）／（２． ．４）一０．５． ）
Ｄ＝０．０２９７４￣（１８０．５／６）＝０．９ 取 １ｍ
参 考 文献
床层高度最小高度取 ２．５倍直径床层为 ２．５ｘ１＝２．５米 实 际 分 子筛 总量 ：１Ｔ×（１／２）２ｘ２．５＝２ｍ
『１１ ＧＢ１５０．１～１５０．４—２０１１压 力 容 器 『Ｓ１． 【２】王遇 冬 ．天 然 气 处理 与加 工工 艺【Ｍ】．北 京 ：石 油 工 业 出版 社 ．
ｐ一分子筛堆积密度 取 ７００ｍ３／Ｋｇ ’
ｑ＝０．０５３０５．Ｇ／Ｄ
ｑ一分子筛床层截 面积水负荷 Ｋｇ／（ｈ．ｒｎ２） Ｇ一分子筛吸附的水 量 ，Ｋｇ／ｄ Ｄ一分子筛床层 直径 ，ｍ。
分 子筛脱水 宜用于要求深度干燥 的场合 ，工艺要求脱 水之后 ，天然 ｑ＝０．０５３０５ｘ１２ｘ２４／１２＝１５．３ Ｋｇ／（ｈ．ｍ ） 气 中含水量小 于 ｌｐｐｍＶ。由于天然气是多组分混合物 ，各个组分会 ０＝０．０１ｘ１２ｘ７００ｘ２．５／１５．３＝１３．７小 时 大 于 原 先 确 定 的 吸 附 周 期 以不同的速度为 分子筛所 吸收 ，在脱水过 程中 ，分子筛对水有 最高 ８小时 的吸附强度 。随着时间增长 ，当分子筛 吸附不能达到所要 求的脱水 （４）气体流过分子筛床层的压降。 深度 ，而应 将分子筛加热再 生 ，用脱 水后的一部分 干气加热进 入吸 ＡＷＨ＝Ｂ． ．Ｖ ＋ｃ．Ｐｇ．Ｖ
（２）气体实际空塔量流速的公式 。 ｖ￣＝（３Ｏ６Ｑ．ｚ．Ｔ）／（Ｐ．Ｄ ）
ｖ 气体实际空塔流速 ，ｍ／ｍｉｎ Ｑ一标态下进 口天然气流量 １０６Ｈｌ Ｔ、Ｐ、ｚ一进 口天然气的温度 （Ｋ）、压力 （ｋＰａ，绝 ）和压缩系数 。
Ｖ￣（３０６ｘ０．２３ｘ０．９ｘ３１３）／（５２７０ｘ１）＝３．７７ｍ／ｍｉｍ 小于允许空塔流速 １０ｍ／ｍｉｎ
（３）计算床层 的实际透过 时间。
０＝０．０１．Ｘ ．Ｐ．Ｈ／ｑ
Ｏ一床 层 的实 际透 过 时 间 ，ｈ
附塔 ，赶出分子筛内的水分 。吸附塔工艺计算步骤 ：当吸附塔的吸附 周期 、数量 和结构 以及 吸附剂类 型确定后 ，可按下列 步骤进行 工艺
ＡＰ一气体流过床层 的压降 ，ｋＰａ； Ｈ一分子筛床层高度 ｍ
计算 。（１）计算 一个 吸附周期 的含水量 ；（２）通过 制造 厂提供的数据 确定分子筛的有效湿含量 ；（３）计算 出 Ｉ台吸附塔所需分子筛数量 ；
科 技 论 坛
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吸附塔 的设 计
石 丽 华 王 振 雷 （哈 尔滨深冷气体液化设备有限公 司，黑龙 江 哈 尔滨 １５００００）
摘 要 ：在 液化天然气装置 中，脱 水单元是 必不可少的 ，它关 系到整 个装置的正常运行 ，而吸 附塔 就是脱水单元 的主要 设备 之一 ，本 文介绍 了吸 附塔的设计 ，希望对液化天然气方面的设计者有所帮助 。
高 ，在一１６０℃的温度下就会变成 固态 ，致 使管道冻堵 ，天然气无法流 动 ，因此必须脱 水 ，而吸附塔就是液化 天然气 中脱水 的主要设备 之 一 。 吸附塔的设计包括 ：（１）要 满足 工艺流程 中天然气含水的要求 ； （２）要满足压力容器设备 的规定 。
１ 吸附塔在工艺方面的设计 为了满 足工 艺流程 的要求 ，吸附塔 中的吸附剂选用 ４Ａ分子筛 ，
关 键 词 ：吸 附塔 ；工 艺设 计 ；结 构设 计
前 言
ｘ一吸 附剂 的有 效 湿 容 量
天然气 液化主要包括 两个方面 ：（１）天然气净化 ；（２）天然 气液 化 。天然气必须经过脱水 单元 才能进入液化设备 ，因为水 凝固点较
水 ／１００Ｋｇ分 子 筛 Ｈ一床 层 的 实 际 高度
结 束 语
Ｄ＝０．０２９７４．（Ｑ ／Ｖ） ｖ一气体允许 空塔 流速 ，ｍ／ｍｉｎ Ｑｒ．操作状态下进 １：３天然气流量
以上是 液化天然气 中吸附塔 的设备结构 和工艺计算 ，在设计 中 ，吸附塔 必须要经过精确 的计算 ，以及结构布置合理 ，这样才能满 足工艺要求 ，确保整个系统正常运行。一
一 气体在操作状态下的粘度 ，ｍＰａ．ｓ ｖ一气体实际空塔流速 ，ｍ／ｍｉｎ
（４）确定空塔 流速 ，实 际空塔流速要小 于允许 空塔流 速 ；（５）计算 床 层实际透过时间 ，要 大于或等 于事先确定 的吸附周期 ；（６）计算 气体 流过床层的压降是否合理 ；（６）吸附塔加热和冷却过程计算。
Ｂ、Ｃ一常数 ｐｇ一气体在操作状态 下的密度 ，ｋｇ／ｍ
△Ｐ／２．５＝４．１５５ｘ０．０１３ｘ３．７７＋０．００１３５￣１８Ｏ．５ｘ３．７７２＿３．７
下面以 ３０￣１０４Ｎｍ３／天天然气为例 ： 吸附塔 进 口天 然气 ，工作 状态流 量 ：１８０．５ｒ ｕＴｈ，吸 附温度 ：４Ｏ℃
ＡＰ＝９．２５ＫＰａ ，Ｊ、于 ３５ＫＰａ ２ 吸 附 塔 强 度和 结构 设 计
１．６ｍ
＝ （５．２７ｘ１０００）／２ｘ１５７—０．５ｘ５－２７１－１７ｒａｍ
分子筛在 ５．２７ＭＰａ下 吸附塔床层直径公式 。
封 头名 义厚 度 等于计 算厚 度加 上厚 度 附加 量 ， 取 名义 厚度
２０ｒ ａ ｍ ｏ