【正文】 l） ’/V’=() 17 查 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖得縱坐標值為 ，即： ? ? 0 0 2 6 1 8 1 2 01 1 8 4/1 0 0 0 ????????????? FLLVF ugu ????? m/?Fu （ 2）選用 BainHougen 關(guān)聯(lián)式求解 Fu 8/14/1328/14/1321184 2 5 7 7 1 4 5 3 0 1184lg???????????????????? ???????????????????????????????????????????????????FLVLLVtFuVLKAagu?????? 14m/ m/??FF uu取 11 m / ~ u 根據(jù)設計 u=2 求取塔徑 Vs=23908()()=1680m3/h=D=(4 )= 本次設計取 D=2500mm 3 核算操作氣速 u=4Vs/ D2=4 =則操作氣體速度取 u=4 核算徑比 D/d=2500/50=5010~15（滿足鮑爾環(huán)的徑比要求） 18 5 校核噴淋密度 采用聚丙烯填料表面 L 噴， min=（ MWR） at = =() L 噴 = )/(5 1 2 2 144 9 1 9 3 2 5 1 4 5 3 0 2 232 hmm ???? ?（滿足要求） 五、填料層高度的計算 塔截面 積∩ == ㎡ 因其他氣體的溶解度很小，故將其他氣體看作是惰氣并 視作為恒定不變，那么，惰氣的摩爾流率 G? G’=25026()/( 3600∩ )=(m2 ) = kg/h 為入塔混合氣 體的平均分子量 為出塔混合氣體的平均分子量 k g / k m o l2 0 2 7 2 ?????????mM Mm2 = 44? +28? +2? +28? = 塔底吸收液的質(zhì)量流量 L’=入塔混合氣的密度（未考慮壓縮因子） ? ? ? ? 361 k g / 0 38 3 1 4/2 0 ?????? RTpM mV? 吸收液的密度 3kg/m1184?L? （ 40℃ ） 吸收液的粘度，依下式計算得到： o g ????????? TL? ?L? mPa℃ Qv1=V1Cpv1(Tv1－ T0)=25026 30/=QL2=L2CpL2(TL2－ T0)= 1193 30=Qv2=V2Cpv2(Tv2－ T0)= 35/=QL1=L1CpL1(TL1－ T0)= TL1=式中： L 1 = 1193+( ) ++=+ T L1=℃ 與理論值比較后，取 T L1=℃ 終的衡算結(jié)果匯總 15 出塔氣相及其組成（ 35℃） V2=CO2 CO H2 N2 Nm3/h % QV2= 入塔液相及其組成（ 30℃） L2=CO2 CO H2 N2 Nm3/h % QL2= 入塔氣相及其組成（ 30℃） V1=25026 Nm3/h CO2 CO H2 N2 25026 Nm3/h % QV1= 出塔液相帶出氣量及其組成（ 40℃） L1=CO2 CO H2 N2 Nm3/h % 脫 碳 塔 溶解氣量及其組成（ 40℃） L1=CO2 CO H2 N2 Nm3/h % Qs= 16 四、設備的工藝與結(jié)構(gòu)尺寸的設計計算 1 確定塔徑及相關(guān)參數(shù) uVD s?4? ? ? Fuu ~? 塔底氣液負荷大，依塔底氣液負荷條件求取塔徑 采用 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖法求取泛點氣速 Fu ，并確定操作氣速。 CO2在 PC 中的溶解量為 = 14 故 Qs=14654 =（修改后） 1LT 設出塔氣體溫度為 35℃ ，全塔熱量衡算有： 帶入的熱量（ QV1+QL2） + 溶解熱量（ Qs） = 帶出的熱量（ QV2+QL1） Qv1=V1Cpv1(Tv1－ T0)=23908 30/= kJ/h QL2=L2CpL2(TL2－ T0)= 1193 30=Qv2=V2Cpv2(Tv2－ T0)= 35/=QL1=L1CpL1(TL1－ T0)= TL1=式中： L 1 = 1193+( ) ++=+ TL1=℃≈ 32℃ 現(xiàn)均按文獻值作熱量衡算，即取 ?pLC kJ/kg℃ 本設計采用 前 者?！?,據(jù)此算得： ?pLC kJ/kg本設計題目中 ? ?1 .3 9 0 .0 0 1 8 1 1 0plCt? ? ? kJ/kg℃） 進出塔氣體的比熱容 Ck J / k m o 2 2 7 2 1???????????? ? ipipV yCC Cpv2=∑ Cpiyi = + + + = KJ/Kmol理想氣體的定壓比熱容： 32 TdTcTbaC iiiipi ???? ，其溫度系數(shù)如下表： 系數(shù) a b c d Cp1（ 30℃） Cp2（ 32℃） CO2 102 105 109 CO 102 106 109 H2 103 106 109 N2 102 106 109 13 表中 Cp 的單位為（ kcal/kmol否則，應加大溶劑循環(huán)量以維持出塔溶液的溫度不超過 40℃。 入塔循環(huán)液相 CO2： = 出塔氣體的體積流量應為入塔氣體的體積流量與 PC 帶走氣體的體積流量之差。 平均分子量： 入塔混合氣平均分子量： k g / k m o l2 0 2 7 2 ?????????mM 溶解氣體的平均分子量 ： k g / k m o l7 7 2 0 2 0 0 1 5 7 ?????????sM Nm3/m3PC 以 Nm3/m3PC 計，各組分被夾帶的量如下： CO2： = Nm3/m3PC CO： = Nm3/m3PC H2： = Nm3/m3PC N2： = Nm3/m3PC Nm3/m3PC 各組分 溶解量 ： CO2： Nm3/m3PC % CO： Nm3/m3PC % H2： Nm3/m3PC % N2： Nm3/m3PC 100% 夾帶量與溶解量之和 ： CO2： += Nm3/m3PC % CO： += Nm3/m3PC % 10 H2： += Nm3/m3PC % N2： += Nm3/m3PC % Nm3/m3PC 100% 以 321 VVV 、 分別代表進塔、出塔及溶液帶出的總氣量，以 321 yyy 、 分別代表 CO2相應的體積分率，對 CO2作物料衡算有： V1 = 23908 Nm3/ h 1 2 3V V V?? 332211 yVyVyV ?? 聯(lián)立兩式解之得 V3=V1(y1y2)/(y3y2)=4300 ( － )/( － )= V2 = V1 V3 = Nm3/ h PC 循環(huán)量 因每 1 m3PC 帶出 CO2 為 Nm3 ，故有： L=V3y3/= 操作的氣液比為 V1/L=23908/= CO2 殘量為 Nm3/m3PC 時凈化氣中 CO2 的含量 取脫碳塔阻力降為 ，則塔頂壓強為 = kgf/cm2，此時CO2 的分壓為 0 8 0 ???COp kgf/cm2，與此分壓呈平衡的 CO2 液相濃度為： glo g 22 COCO ??? TpX 11 PC/1 1 9 3/ 0 22 2 . 40 . 0 0 0 8 2 5 7/ k m o l P Ck m o l C O0 0 0 8 2 5 0 8 1 0 3 4 40 8 0 o gl o g3233232COCO22??????