关于填料吸收塔的计算（课堂PPT）

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，20时水的有关物性数据如下：密度：粘度：表面张力：SO2在水中的扩散系数：,1,2.气相物性数据,混合气体的平均摩尔质量：混合气体的平均密度：混合气体的粘度可近似取空气的粘度，查手册得20空气的粘度为：查手册得SO2在空气中的扩散系数为：,2,3.气液相平衡数据,由手册查得：常压下20时SO2在水中的亨利系数：相平衡常数为：溶解度系数为：,3,3.最小液气比,由图解得若则或所以操作液气比,4,进塔气相摩尔比：出塔气相摩尔比：进塔惰性气相流量：该过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即：对于纯吸收过程，进塔液相组成为:,5,取操作液气比为：,6,1.填料塔塔径的计算,填料塔的直径D与操作空塔气速u及气体体积流量Vs之间存在以下关系：式中：D塔径，m;Vs气体体积流量，m3/s;u操作空塔气速，m/s,7,（1）散堆填料泛点气速的计算,常用埃克特（Eckert）泛点气速关联图(P78)进行计算，该关联图是以X为横坐标，以Y为纵坐标进行关联的。其中：,式中：,8,本例中：,气相质量流量为：液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即Eckert通用关联图的横坐标为：查图5-21得：查表5-11得：取,9,1.2塔径的计算及校核,塔径的计算：,塔径的圆整：,单位：mm,圆整后D=1200mm,10,（1）泛点率校核,11,（2）填料规格校核,12,（3）液体喷淋密度校核,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：,式中：U液体喷淋密度，m3/(m2h);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,式中：Umin最小喷淋密度，m3/(m2h);(LW)min最小润湿密度，m3/h;at填料的总比面积，m2/m3,散装填料最小喷淋密度计算公式,13,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，也可采用一些经验值。对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小润湿速率(LW)min为0.08m3/(mh);对于直径大于75mm的散装填料，可取(LW)min为0.12m3/(mh)。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=0.2,14,2.填料层高度的计算,采用传质单元数法计算，其基本公式为：,15,2.1气相总传质单元数的计算,计算气相总传质单元数有三种方法：对数平均推动力法此方法适用于平衡线为直线时的情况，其解析式为：,Y1=Y1-Y1*，为塔底气相传质推动力，Y1*为与X1相平衡的气相摩尔比，Y1*=mX1Y2=Y2-Y2*，为塔顶气相传质推动力，Y2*为与X2相平衡的气相摩尔比，Y2*=mX2,16,（2）脱吸因素法此方法适用于平衡线为直线时的情况，其解析式为：,式中为脱吸因数。为方便计算，以S为参数，为横坐标，为纵坐标，在半对数坐标上标绘上式的函数关系，得到右图所示的曲线。此图可方便地查出值。,17,（3）图解法此方法适用于平衡线为曲线时的情况。,18,此例采用“脱吸因素法”求解,脱吸因素为：,气相总传质单元数为：,19,2.1气相总传质单元高度的计算,普遍采用修正的恩田（Onde）公式求取,20,修正的恩田公式只适用于u0.5uF的情况，当u0.5uF时，需按p144的公式进行校正,21,本例题计算过程略，计算的填料层高度为Z=6m.对于散装填料，一般推荐的分段高度为：,22,六、填料层压降计算,散装填料的压降值可由埃克特通用关联图计算。先根据气液负荷及有关数据，求出横坐标值，再根据操作孔塔气速u及有关物性数据，求出纵坐标值。通过作图得出交点，读出交点的等压线数值，即得到每米填料层压降值。,23,七、塔内辅助装置的选择和计算,1液体分布器2填料塔附属高度3填料支承板4填料压紧装置5液体进、出口管,6