【正文】 填料吸收塔設(shè)計方案設(shè)計方案簡介 根據(jù)所處理混合氣體，可采用洗油為吸收劑，其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，選擇性好，符合吸收過程對吸收劑的基本要求。 該吸收過程可采用簡單的一步吸收流程，同時應(yīng)對吸收后的洗后進行再生處理。以混合氣體原有的狀態(tài)即27℃和1atm條件下進行吸收，流程如圖21所示。混合氣體進入吸收塔，與洗油逆流接觸后，得到凈化氣排放，吸收苯后的洗油，經(jīng)富液泵送入再生塔塔頂，用過熱水蒸氣進行氣提解吸操作，解吸后的洗油經(jīng)貧油泵，送回吸收塔塔頂，循環(huán)使用，氣提氣則進入冷凝系統(tǒng)進行苯水分離。 該過程處理量不大，所用的塔直徑不會太大，故采用填料塔較為適宜，并選用25mm塑料作階梯環(huán)填料，其主要性能參數(shù)如下。 經(jīng)查表將25mm塑料階梯環(huán)的主要物性參數(shù)見下表11。 表11 25mm塑料階梯環(huán)的物性參數(shù)比表面積 填料因子 孔隙率 填料的對應(yīng)A值 泛點填料因子 填料的表面張力 228 260 176 75 解吸塔采用水蒸氣加熱再生法，并選用25mm碳鋼階梯環(huán)填料，其主要性能參數(shù)見下表12。 表12 25mm碳鋼階梯環(huán)的物性參數(shù)比表面積 填料因子 孔隙率 填料的對應(yīng)A值 泛點填料因子 填料的表面張力 220 273 176 75 操作參數(shù)主要包括吸收（解吸）壓力、溫度及吸收因子（解吸因子）。吸收過程：1atm、27℃；解析過程：1atm、120℃。吸收因子（解吸因子）通過工藝過程設(shè)計計算得出。 盡量保持氣體吸收前后壓力1atm，避免氣體解壓后重新加壓；設(shè)計時盡量減小各部分的阻力損失，以減少氣體輸送過程的能量損失；回收系統(tǒng)內(nèi)部熱量。流程的設(shè)計及說明圖21 從水煤氣中回收粗苯的流程示意 采用常規(guī)逆流操作流程。流程說明：煤氣由塔底進入吸收塔，其中粗苯蒸氣被塔頂淋下的洗油吸收后，由塔頂送。富含溶質(zhì)的溶液從吸收液貯槽以泵送往脫吸部分，此次脫吸是利用使溶液升溫以減小氣體溶質(zhì)的溶解度，換熱升溫的富液進入脫吸塔的頂部，塔底通入水蒸氣，將富液中的粗苯逐出，并帶出塔頂，一道進入冷卻－冷凝器，冷凝后的粗苯和洗油在液體分層器中分層后分別引出，從塔頂流至塔底的洗油含苯量已脫得很低，經(jīng)冷卻后可直接進入吸收塔的頂部繼續(xù)做吸收劑，完成吸收－脫吸的整體操作。吸收塔的設(shè)計計算 設(shè)計方案的確定 是利用洗油從煤氣中回收苯，應(yīng)采用吸收—脫吸流程。設(shè)計中采用塑料階梯環(huán)填料，將混合氣與洗油通過填料層。該操作屬于低濃度吸收。 由于生產(chǎn)能力不大，所選用的塔直徑不會太大，出初步計算，填料選用25mm的塑料階梯環(huán)，而填料材質(zhì)與塔徑有很大關(guān)系，經(jīng)查表將25mm塑料階梯環(huán)的主要物性參數(shù)見下表。 表31 25mm塑料階梯環(huán)的物性參數(shù)比表面積 填料因子 孔隙率 填料的對應(yīng)A值 泛點填料因子 228 260 176 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) 液相物性參數(shù)洗油的物性數(shù)據(jù)，由手冊可查如下： 相對分子量　　g/mol　黏度　　　　　mPas 表面張力 =28N/m 密度 kg/m 氣相物性參數(shù)煤氣進塔的溫度為27℃混合氣體的平均摩爾質(zhì)量g/mol混合氣體的平均密度 kg/m混合氣體的黏度可近似于空氣的黏度，查手冊可知 Pas、熱量衡算 物料衡算吸收塔進出口組成如下： 混合氣進塔氣相摩爾比 混合氣出塔氣相摩爾比 于是可得吸收塔進口的組成應(yīng)低于其平衡濃度，該系統(tǒng)的相平衡關(guān)系可以表示為 y*=于是可得吸收塔進口液相的平衡濃度為 吸收入口的濃度應(yīng)低于其平衡濃度，其值的確定應(yīng)考慮其吸收和解吸的操作，兼顧者經(jīng)優(yōu)化計算后方能確定，這里取=2進塔惰性氣體流量 kmol/h該過程為低濃度吸收，平衡關(guān)系為直線，故最小液氣比可以這樣計算： （=0）式中表示進塔液相組成 又有 y*=故最小液氣比 操作氣液比為 吸收劑用量的計算處理煤氣體積流率 摩爾流率 質(zhì)量流率 實際操作氣液比為 （已計算）吸收劑用量為： kmol/h kg/h m/h= m/h(1) 冷卻過的洗油與水的熱量衡算 冷洗油與熱洗油的熱量交換 設(shè)為則經(jīng)查資料：(冷洗油)= KJ/kg℃(熱洗油)= KJ/kg℃所以有 = =(kJ)參考工程實際，查化工設(shè)計手冊表選?。汗軞な綋Q熱器，其總結(jié)熱系數(shù)是：=280 w/mK傳熱溫差： =℃?zhèn)鳠崦娣e : = m 同理，可獲得其他換熱設(shè)備的傳熱面積A 傳熱面積A及傳熱系數(shù)K只能作為選用和設(shè)計換熱器的初值。每臺換熱器還應(yīng)結(jié)合其他形式結(jié)構(gòu)尺寸，操作條件進行嚴格的傳熱計算，進一步確認所需換熱器的各個工業(yè)尺寸。(2)冷卻過的洗油與冷卻水的熱量橫算：