化工原理課程設計(水吸收氨填料吸收塔設計)(編輯修改稿)
2025-07-09 07:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用 較廣的填料之一，本次選用鮑爾環(huán)。 填料規(guī)格的選擇 工業(yè)塔常用的散裝填料主要有 Dn16\Dn25\Dn38\ Dn76 等幾種規(guī)格。同類填料，尺寸越小，分離效率越高，但阻力增加，通量減小，填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應用于小直徑塔中，又會產(chǎn)生液體分布不良及嚴重的壁流，使塔的分離效率降低。因此，對塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定。 6 常用填料的塔徑與填料公稱直徑比值 D/d 的推薦值如 表 02 所示。 表 02 常用填料的塔徑與填料公稱直徑比值 D/d 的推薦值 填料種類 D/d 的推薦值 拉西環(huán) D/d? 20~30 鞍環(huán) D/d? 15 鮑爾環(huán) D/d? 10~15 階梯環(huán) D/d8 環(huán)矩鞍 D/d8 填料材質(zhì)的選擇 工業(yè)上，填料的材質(zhì)分為 陶瓷、金屬和塑料三大類 聚丙烯填料在低溫（低于 0 度）時具有冷脆性，在低于 0 度的條件下使用要慎重，可選耐低溫性能良好的聚氯乙烯填料。 綜合以上：選擇塑料鮑爾環(huán)散裝填料 Dn50 基礎物性數(shù)據(jù) 液相物性數(shù)據(jù) 對低濃度吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可近似取純水的物性數(shù)據(jù)。由手冊查得 20 ℃水的有關物性數(shù)據(jù)如下： 1. 密度 ： 399 /l kg m? ? 2. 3 .6 / .l kg m h? ?黏 度 ： 3. 表面張力 : 2940896 /z kg h? ? 20 ℃氨的有關物性數(shù)據(jù)如下： 7 1. 溶解度系數(shù)： 25 /H km ol m kpa?? 2. 氨氣在 水 中的擴散系數(shù) ： 627 .3 4 1 0 /lD m h??? 3. 氨氣在空氣中的擴散系數(shù) ： 1 /vD m h? 氣相物性數(shù)據(jù) 1. 混合氣體 的平均摩爾質(zhì)量為 0 .0 5 1 7 .0 3 0 4 0 .9 5 2 9 2 8 .4 0 1 5v m i iM y m? ? ? ? ? ? ? (2錯誤 !未指定書簽。 ) 混合氣體的平均密度 31 0 1 . 3 2 8 . 4 0 1 5 1 . 1 8 1 18 . 3 1 4 2 9 3VMvm PM kg mRT? ?? ? ??（ 2錯誤 !未指定書簽。 ) R= 3 /m KPa kmol K?? 2. 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： 3 10 62 28 10 /v pa s k g m h? ??? ? ? ? ? ? 注： 21 1 /N kg m s?? 221 1 / 1 /P a N m kg s m? ? ? 1Pa..s=1kg/ 氣液相平衡數(shù)據(jù) 由手冊查得， 常壓下， 200C 時， NH3 在水中的亨利系數(shù)為 E= 0 320 NHC時 , 在水中的溶解度 系數(shù) : H= 3/kmol kpa m? 相平衡常數(shù)： P?? （ 2錯誤 !未指定書 8 簽。 ) 溶解度系數(shù) : 3998 .2 / /LSH EMk m ol k pa m?? ? ???（ ） （ 2錯誤 !未指定書簽。 ) 物料橫算 1. 進塔氣相摩爾比為 ： 11 1 0 .0 5 0 .0 5 2 6 31 1 0 .0 5yY y? ? ??? （ 2錯誤 !未指定書簽。 ) 2. 出 塔 氣相摩爾比為 ： 2 2 2/ ( 1 ) 002 / ( 1 002 ) 002Y y y? ? ? ? ? （ 2錯 誤 !未指定書簽。 ) 3. 進塔惰性氣體流量 : ? ? hk m olV /20273 ????? （ 2錯誤 !未指定書簽。 ) 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??? ??? ??? （ 2錯誤 !未指定書簽。 ) 因為是純?nèi)軇┪者^程，進塔液相組成 2 0X? 所以 121m in 2 52 63 00 2 50 52 63 53YYL YVXm? ??? ? ? ????? ? 9 選擇操作液氣比為 m in1 .9 1 .4 2 5 2LLVV???????? （ 2錯誤 !未指定書簽。 ) L==因為 V(Y1Y2)=L(X1X2) X1= 第 2節(jié) 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(jīng)驗值 u/uf =~ 貝恩（ Bain） — 霍根（ Hougen）關聯(lián)式 ，即： 2 23lg tVF LLaug ? ?????????????????????=AK 14 18VLVLww ?????????????? （ 31） 即： 8141 9 81 8 1 9 8 7 9 9 9 4 9 81 8 1 1 1 0 ???????????????????? ????????????Fu 所以： 2Fu /（ 100/ ）（ ） = Fu =其中： ?
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