【文章內容簡介】 3. 表面張力為 : 27 2 .6 / 9 4 0 8 9 6 /z d yn cm kg h? 4. 332 0 : 0 . 7 2 5 /C N H H km o l m kp a? ? ? 5. 6232 0 : 7 .3 4 1 0 /lC N H D m h?? ? ? 6. 2232 0 : 0 . 2 2 5 / 0 . 0 8 1 /vC N H D c m s m h? ?? 氣相物性數據 1. 混合氣體的平均摩爾質 量為 0 .0 4 1 7 0 .9 6 2 9 2 8 .5 2v m i iM y m? ? ? ? ? ? ? (21) 2. 混合氣體的平均密度 由31 0 1 . 3 2 8 . 5 2 1 . 1 8 68 . 3 1 4 2 9 3VMvm PM kg mRT? ?? ? ?? (22) R= 3 /m KPa kmol K?? 3. 混合氣體黏度可近似取為空氣黏度。查手冊得 20C? 時，空氣的黏度 551 . 7 3 1 0 6 2 2 8 1 0 /v p a s k g m h? ??? ? ? ? ? ? 注： 21 1 /N kg m s?? 1 221 1 / 1 /P a N m kg s m? ? ? 1Pa..s=1kg/ 氣液相平衡數據 由手冊查得， 常壓下， 200C 時， NH3 在水中的亨利系數為 E= 0 320 NHC時 , 在水中的溶解度 : H=相平衡常數： P?? (23) 溶解度系數 : 399 8. 2 / 76 .3 18 .0 20. 72 6 /LSH EMk m ol k pa m?? ? ??? (24 E—— 亨利系數 H—— 溶解度系數 Ms—— 相對摩爾質量 m—— 相對平衡常數 物料 衡 算 1. 進塔氣相摩爾比為 1110 .0 4 0 .0 4 1 71 1 0 .0 4yY y? ? ??? (25) 2. 出他氣相摩爾比為 21 ( 1 ) 0. 04 17 ( 1 0. 98 ) 0. 00 08 34AYY ?? ? ? ? ? ? (26) 3. 進塔惰性氣體流量 : 5 8 0 0 2 7 3 ( 1 0 . 0 4 ) 2 3 1 . 62 2 . 4 2 7 3 2 0V k m o l h? ? ? ?? (27) 因為該吸收過程為低濃度吸收，平衡關系為直線，最小液氣比按下式計算。即： 12m in 12/YYLV Y m X??? ??? ??? (28) 因為是純溶劑吸收過程，進塔液相組成 2 0X? 所以 121m i n 20 . 0 4 1 7 0 . 0 0 0 8 3 4 0 . 7 3 80 . 0 4 1 70 . 7 5 3YYL YVXm? ??? ? ? ????? ? 選擇操作液氣比為m in1 .7 1 .2 5 4 6LLVV???????? （ 29） L==因為 V(Y1Y2)=L(X1X2) X1= V—— 單位時間內通過吸收塔的惰性氣體量， kmol/s。 L—— 單位時間內通過吸收塔的溶解劑， kmol/s。 Y Y2—— 分別為進塔及出塔氣體中溶質組分的摩爾比， koml/koml。 X X2—— 分別為進塔及出塔液體中溶質組分的摩爾比， koml/koml。 第三 章 填料塔工藝尺寸的計算 填料塔工藝尺寸的計算包括塔徑的計算、填料能高度的計算及分段 塔徑的計算 1. 空塔氣速的確定 —— 泛點氣速法 對于散裝填料，其泛點率的經驗值 u/uf =~ 貝恩（ Bain） — 霍根（ Hougen）關聯式 [6]，即： 2 213lg VF LLuag ? ?????????????????????=AK 14 18VLVLww ?????????????? （ 31） 氣體質量流量： h/ 8 7 81 8 8 0 0 ???VW 液相質量流量可近似按純水的流量計算，即： hkgW L / 2 3 9 0 ??? 填料總比表面積： 32 /100 mmat ? 水的黏度 smPaL ?? ? ρ V,ρ L—— 氣相、液相密度， 分別為 kg/m3 、 ； A,K—— 關聯常數。 A、 K 取值可由表 A、 K 值 散裝填料類型 A K 規(guī)整填料類型 A K 塑料鮑爾環(huán) 金屬階梯環(huán) 金屬鮑爾環(huán) 瓷矩鞍 塑料階梯環(huán) 金屬環(huán)矩鞍 所以 A=； K=； 即： 112 3100 g[ ( ) 1 ] ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 所以 ： Uf= 其中： fu —— 泛點氣速， m/s。 g —— 重力加速度， 23t m / m? ?? 填 料 總 比 表 面 積 ， 33m / m? ?? 填 料 層 空 隙 率 μ L—— 液體粘度， mPa s。 取 泛點率為 u= Fu =4 4 5 8 0 0 0 . 7 9 03 . 1 4 3 . 2 6 3 6 0 0VsD ?? ?? ? ??? （ 32） D—— 塔徑， m； V—— 操作條件下混合氣體的體積流量， m3/s 。 u —— 空塔氣速，即按空塔截面積計算的混合氣體線速度， m/s. 圓整后取 D=（常用的標準塔徑為 400、 500、 600、 700、 800、 1000、 1200、1400、 1600、 20 2200） 圓整塔徑后 D= 1. 泛點速率校核：25800 3 .2 10 .7 8 5 0 .8 3 6 0 0u ???? m/s ??（ 對于散裝填料，其泛點率的經驗值為~?Fuu ） 則Fuu 在允許范圍內 2. 根據填料規(guī)格校核： D/d=800/50=168 3. 液體噴淋密度的校核： (1) 填料 塔的液體噴淋密度是指單位時間、單位塔截面上液體的噴淋量。 (2) 最小潤濕速率是指在塔的截面上，單位長度的填料周邊的最小液體體積流 量 。 對 于 直 徑 不 超 過 75mm 的 散 裝 填 料 ， 可 取 最 小 潤 濕 速 率? ? 3m in 0 .0 8 m / m hwL ?為 。 ? ? 32m i n m i n 0 . 0 8 1 0 0 8 /wtU L m m h?? ? ? ? ? （ 33） 225 2 3 0 . 2 6 1 0 . 4 3 8 m i n0 . 7 5 9 9 8 . 2 0 . 7 8 5 0 . 8LL wU D?? ? ? ? ?? ? ? ? （ 34） 經過以上校驗，填料塔直徑設計為 D=800mm 合理。 填料 層高度的計算及分段 *11 0 . 0 3 2 6 0 . 7 5 3 2 0 . 0 2 4 5 5Y m X? ? ? ? （ 35） *220Y mX?? （ 36） 傳質單元數的計算 用對數平均推動力法求傳質單元數 12OGMYYN Y?? ? （ 37） ? ?**1 1 2 2*11 *22()lnMY Y Y YYYYYY? ? ????? （ 38） = 0 .0 4 1 7 0 .0 0 0 8 3 4 0 .0 2 4 5 50 .0 1 7 1 5ln 0 .0 0 0 8 3 4?? = 0 .0 4 1 7 0 .0 0 0 8 3 40 .0 0 5 4OGN ?? = 質單元高度的計算 氣相總傳質單元高度采用修正的恩田關聯式計算： ? ?0 . 7 5 0 . 1 0 . 0 52 0 . 2221 e x p 1 . 4 5 /t c l L t L L V tw l t l LUU Ug? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ????? ? ???? ? ? ? ????? ? ? ??? （ 39） 液體質量通量為 )/( 0 4 1 22 hmkgU L ??? ?? 氣體 質量通量為 )/( 22 hmkgU V ????? 不同材質的 б c值見表 不同材質的б c值 材質 鋼 陶瓷 聚 丙 烯 聚氯乙烯 碳 玻璃 涂石蠟的表面 表面張力， N/m 103 75 61 33 40 56 73 20 })1 0 09 4 0 8 9 9 8 0 4 1 0() 9 8 1 0 0 4 1 0() 0 0 0 4 1 0()9 4 0 8 9 64 2 7 6 8 0( x p {12822???????????????twaa 氣膜吸收系數由下式計算： )/()()()()()()(23131k p ahmk m o lRTDaDaU VtVVVvtVG?????????????????? 液膜吸收數據由下式計算： )()() 0 4 1 0()()()(31821932312132??????????????????????LLLLLLwLLgDaU?????? 表 各類填料的形狀系數 填料類型 球 棒 拉西