填料塔工艺尺寸的计算.docx
- 文档编号:25598569
- 上传时间:2023-06-10
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:301.70KB
填料塔工艺尺寸的计算.docx
《填料塔工艺尺寸的计算.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《填料塔工艺尺寸的计算.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
填料塔工艺尺寸的计算
填料塔工艺尺寸的计算(总13页)
第三节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、填料能高度的计算及分段
3.1塔径的计算
1.空塔气速的确定——泛点气速法
对于散装填料,其泛点率的经验值u/u
=0.5~0.85
贝恩(Bain)—霍根(Hougen)关联式,即:
=A-K
(3-1)
即:
所以:
/9.81(100/0.917
)(1.1836/998.2)=0.246053756
UF=3.974574742m/s
其中:
——泛点气速,m/s;
g——重力加速度,9.81m/s
WL=5358.89572㎏/hWV=7056.6kg/h
A=0.0942;K=1.75;
取u=0.7
=2.78220m/s
(3-2)
圆整塔径后D=0.8m
1.泛点速率校核:
m/s
则
在允许范围内
2.根据填料规格校核:
D/d=800/50=16根据表3-1符合
3.液体喷淋密度的校核:
(1)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。
(2)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。
对于直径不超过75mm的散装填料,可取最小润湿速率
。
(3-3)
(3-4)
经过以上校验,填料塔直径设计为D=800mm合理。
3.2填料层高度的计算及分段
(3-5)
(3-6)
3.2.1传质单元数的计算
用对数平均推动力法求传质单元数
(3-7)
(3-8)
=
=0.006895
3.2.2质单元高度的计算
气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算:
(3-9)
即:
αw/αt=0.37404748
液体质量通量为:
=WL/0.785×0.8×0.8=10666.5918kg/(㎡•h)
气体质量通量为:
=60000×1.1761/0.64=14045.78025kg/(㎡•h)
气膜吸收系数由下式计算:
(3-10)
=0.237(14045.78025÷100.6228×10-5)0.7(0.06228÷0.081÷1.1761)
0.3(100×0.081÷8.314÷293)
=0.152159029kmol/(㎡hkpa)
液膜吸收数据由下式计算:
(3-11)
=0.566130072m/h
因为
0.15215×0.3740×1.451.1×100(3-12)
=8.565021kmol/(m3hkpa)
=0.56613×100×0.37404×1.450.4(3-13)
=24.56912/h
因为:
=0.8346
所以需要用以下式进行校正:
(3-14)
=[1+9.5(0.69999-0.5)1.4]8.56502=17.113580kmol/(m3hkpa)
(3-15)
=[1+2.6(0.6999-0.5)2.2]24.569123=26.42106/h
(3-16)
=1÷(1÷17.1358+1÷0.725÷26.4210)
=9.038478kmol/(m3hkpa)
(3-17)
=234.599÷9.03847÷101.3÷0.785÷0.64
=0.491182m
(3-18)
=0.491182×9.160434=4.501360m,得
=1.4×4.501=6.30m
3.2.3填料层的分段
对于鲍尔环散装填料的分段高度推荐值为h/D=5~10。
h=5×800~10×800=4~8m
计算得填料层高度为7000mm,,故不需分段
3.3填料层压降的计算
取Eckert(通用压降关联图);将操作气速
(=2.8886m/s)代替纵坐标中的
查表,DG50mm塑料鲍尔环的压降填料因子
=125代替纵坐标中的.
则纵标值为:
=0.1652(3-19)
横坐标为:
=0.02606(3-20)
查图得
981Pa/m(3-21)
全塔填料层压降
=981×7=6867Pa
至此,吸收塔的物科衡算、塔径、填料层高度及填料层压降均已算出。
第四节填料塔内件的类型及设计
4.1塔内件类型
填料塔的内件主要有填料支撑装置、填料压紧装置、液体分布装置、液体收集再分布装置等。
合理的选择和设计塔内件,对保证填料塔的正常操作及优良的传质性能十分重要。
4.2塔内件的设计
4.2.1液体分布器设计的基本要求:
(1)液体分布均匀
(2)操作弹性大
(3)自由截面积大
(4)其他
4.2.2液体分布器布液能力的计算
(1)重力型液体分布器布液能力计算
(2)压力型液体分布器布液能力计算
注:
(1)本设计任务液相负荷不大,可选用排管式液体分布器;且填料层不高,可不设液体再分布器。
(2)塔径及液体负荷不大,可采用较简单的栅板型支承板及压板。
其它塔附件及气液出口装置计算与选择此处从略。
注:
1填料塔设计结果一览表
塔径
0.8m
填料层高度
7m
填料规格
50mm鲍尔环
操作液气比
1.26763561.7倍最小液气比
校正液体流速
2.78220/s
压降
6867Pa
惰性气体流量
234.599kmol/h
2填料塔设计数据一览
E—亨利系数,
—气体的粘度,1.73
=6228
—平衡常数0.7532
—水的密度和液体的密度之比1
—重力加速度,
9.81=1.27
—分别为气体和液体的密度,1.1836
;998.2
;
=5358.89572㎏/h
=7056.6kg/h—分别为气体和液体的质量流量
—气相总体积传质系数,
—填料层高度,
—塔截面积,
—气相总传质单元高度,
—气相总传质单元数
—以分压差表示推动力的总传质系数,
—单位体积填料的润湿面积
100
91.7%
—以分压差表示推动力的气膜传质系数,
—溶解度系数,0.725
—以摩尔浓度差表示推动力的液摩尔传质系数,
—气体常数,
—氨气在空气中中的扩散系数及氨气在水中的扩散系数;
液体质量通量为:
=WL/0.785×0.8×0.8=10666.5918kg/(㎡•h)
气体质量通量为:
=60000×1.1761/0.64=14045.78025kg/(㎡•h)
附件一:
塔设备流程图
附件二:
塔设备设计图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 填料 工艺 尺寸 计算