【正文】 ..............13 液體噴淋密度校核….…………………………………………...…………………....................................13 填料層高度計算…...…………………………………………………...……………....……..................................14 傳質(zhì)單元數(shù)計算…....…….....…………...……………………...…………………......................................14 …...….…........…………….…...………………..………………............…..........14 ……........…………...……………….…….………………...………………........15 填料塔附屬高度的計算……...……...……………….….………………... …………………..................16 液體分布器的簡要設(shè)計….…...…………...…………………...…...…………………………..............16 分布點密度及布液孔數(shù)的計算…......………………......…………………………....................16 …....…....………........................................……….......……………………...........................17 塔底液體保持管高度的計算…………………………………......…………………… .....….......17 其他附屬塔內(nèi)件的選擇…………………………………………….....…………......………...…...........18 …………………………………………..................………………...……….............18 .…………………………………………...…….................................................………...18 填料壓緊裝置與床層限制板…………………..………………....…………………….……......18 氣體進(jìn)出口裝置與排液裝置…………………………………..…....……………….……..........18 吸收塔主要接管尺寸算…….……………………………………………………..…………….....…...19 填料層壓力降的計算………………………………………………………............………...…….......19工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總與主要符號說明…………………………………..................................….21結(jié)束語………………………………………………………………………………….………………….…........24主要符號說明……………………………………………………………………………….………....…...…..25參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………….…………...………..…...270摘 要 在化工生產(chǎn)中，氣體吸收過程是利用氣體混合物中，各組分在液體中溶解度或化學(xué)反應(yīng)活性的差異，在氣液兩相接觸是發(fā)生傳質(zhì)，實現(xiàn)氣液混合物的分離。填料塔作為主要設(shè)備之一，越來越受到青睞。對于吸收過程，能夠完成分離任務(wù)的塔設(shè)備有多種，如何從眾多的塔設(shè)備中選擇合適類型是進(jìn)行工藝設(shè)計的首要任務(wù)。填料塔的工藝設(shè)計內(nèi)容是在明確了裝置的處理量，操作溫度及操作壓力及相應(yīng)的相平衡關(guān)系的條件下，完成填料塔的工藝尺寸及其他塔內(nèi)件設(shè)計?；厥毡较滴镔|(zhì)的流程包括吸收和解吸兩個大部分。后繼配以堿洗和低溫液氨洗構(gòu)成了一個完整的凈化體系，若以天然氣為原料制 H2和 N2時，宜選用催化熱碳酸鉀溶液作吸收劑，凈化度高。表 2—1 物理吸收劑和化學(xué)吸收劑的特性物理吸收劑 化學(xué)吸收劑（1）吸收容量（溶解度）正比于溶質(zhì)分壓（2）吸收熱效應(yīng)很?。ń诘葴兀?）常用降壓閃蒸解吸（4）適于溶質(zhì)含量高，而凈化度要求不太高的場合（5）對設(shè)備腐蝕性小，不易變質(zhì)（1）吸收容量對溶質(zhì)分壓不太敏感（2）吸收熱效應(yīng)顯著（3）用低壓蒸汽氣提解吸（4）適于溶質(zhì)含量不高，而凈化度要求很高的場合（5）對設(shè)備腐蝕性大，易變質(zhì) 吸收工藝的流程 吸收工藝流程的確定工業(yè)上使用的吸收流程多種多樣，可以從不同角度進(jìn)行分類，從所選用的吸收劑的種類看，有僅用一種吸收劑的一步吸收流程和使用兩種吸收劑的兩步吸收流程，從所用的塔設(shè)備數(shù)量看，可分為單塔吸收流程和多塔吸收流程，從塔內(nèi)氣液兩相的流向可分為逆流吸收流程、并流吸收流程等基本流程，此外，還有用于特定條件下的部分溶劑循環(huán)流程。但低于環(huán)境溫度的操作溫度因其要消耗大量的制冷動力而一般是不可取的,所以一般情況下,取常溫吸收較為有利。 吸收因子的選擇吸收因子 是一個關(guān)聯(lián)了氣體處理量 ,吸收劑用量 以及氣液相平衡常數(shù) 的綜AVnqLnq, m合的過程參數(shù). VnLq,/?式中 通過吸收塔的惰性氣體處理量, ., hkmol/ m氣體相平衡常數(shù).吸收因子的值的大小對過程的經(jīng)濟(jì)性影響很大,選取較大的吸收因子,則過程的設(shè)備費用降低而操作費用升高,在設(shè)計上,兩者的數(shù)值應(yīng)以過程的總費用最低為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計后確,吸收操作的目的不同,該值也有所不同。在所了散裝填料中，塑料階梯環(huán)填料的綜合性能較好，故此選用 DN38 聚丙稀階梯環(huán)填料。 322 4141 kPahmkolakuakLFl GG ????????? ?則 .39。規(guī)整填料一般為 100——200 個/㎡噴淋點。 mh??? 其他附屬塔內(nèi)件的選擇 液體再分布器 當(dāng)塔頂噴淋液體沿填料層下流時，存在向塔壁流動的趨勢，導(dǎo)致壁流增加。氣體噴射性支撐板氣液分道，即有利于氣體的均勻分配，又避免了液體在板上聚集。對 以下直徑的塔，管的末端可制成下彎的錐形擴(kuò)大器，或采用其它均布?xì)饬鞯难b置。取氣速 smu/?氣 ,2 ??氣設(shè) 計 取 進(jìn) 料 管 管 徑 ? 填料層壓力降的計算（1）氣體進(jìn)出口壓力降由后面主要接管尺寸計算可知，氣體的進(jìn)出口接管內(nèi)徑為 。填料層壓力降 △P 3 Pa。24主要符號說明英文字母——填料層的有效傳質(zhì)比表面積（m178。 ——擴(kuò)散系數(shù)，m 178。L O——液相總傳質(zhì)單元高度，m。mGN——液相傳質(zhì)單元數(shù)，無因次。S T——空塔速度，m/s 。 ——液膜吸收系數(shù)，kmol/(m )。/s W——質(zhì)量流速,kg/（㎡ .h）V,X ——組分在液相中的摩爾比。 ——吸收液體積流量，m 179。Lk yk——氣相總吸收系數(shù) kmol/(m178。p R——解吸因子。G U——相平衡常數(shù)，無因次。HGH——液相傳質(zhì)單元高度，m。無因次。在這次設(shè)計的過程中,我遇到了許多問題,有計算機(jī)的,還有其他的,但在老師和同學(xué)們的幫助下,又學(xué)到了更多的,這次設(shè)計對我來說是受益匪淺的。.)液膜吸收系數(shù) L (m/h)氣相總吸收系數(shù)(校正后) a? ()液相總吸收系數(shù)（校正后） kl (l/h)氣相總傳質(zhì)系數(shù) KG kmol/()氣相傳質(zhì)單元高度 OH 填料層高度 Z′ 5填料塔上部空間高度 1h 填料塔下部空間高度 2 塔附屬高度 3 塔高 H 布液孔數(shù) n 86 點孔徑 d0 開孔上方高度 ? 液位保持管高度 h′ 22流體力學(xué)參數(shù)計算結(jié)果匯總： 表3項目 符號 數(shù)值與計量單位氣體進(jìn)口壓力降 △P 1 Pa。氣體和液體在管道中流速的選擇原則為：常壓塔氣體進(jìn)出口管氣速可取 10～20m/s（高壓塔氣速低于此值） ；液體進(jìn)出口流速可取 ～（必要時可加大些） ]2[1．液體進(jìn)料接管進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類