【正文】 第 27 頁 共 39 頁 大，本設計流 量較大，采用泵直接進料。 填料層的分段高度 h根據(jù)填料種類和塔徑 D而定，可按下表 52確定 表 52 填料層的分段高度 的確定 填料種類 h/D H(max),m 拉西環(huán) ~3 ＜ 3~ （瓷、金屬） 矩鞍 5~8 ＜ 3~6（瓷） 鮑爾環(huán) 5~10 ＜ 6（金屬） ＜ 3~（塑料） 階梯環(huán) 5~15 ＜ 6（金屬） ＜ 3~（塑料） 環(huán)矩鞍 5~15 ＜ 6（金屬） ＜ 3~（塑 料） 多孔盤式再分布器是液體再分布裝置的一種，為分布盤上的孔數(shù)按噴淋點數(shù)確定，孔徑為 3~10mm，升氣管的直徑應盡可能的大，其底部常鋪設金屬網(wǎng)，以防填料吹進升氣管中。分段填料層的高度應小于 15~ 20快理論板，且每段金屬填料高度一般不超過 6~， 塑料填料不超過 3~4m；對于較大的塔 Hi/Di≤ 2~3,且 Hi/Di得下限值為 ~2 ，否則將影響氣體沿塔截面的均勻分布。 20 24LV n d gH? ??（ m3/s） （ 56） 式中 d0 —— 布液孔孔徑， m n —— 布液孔孔數(shù)， φ —— 布液孔流量系數(shù) ，約 ~ g—— 重力加速度 ， m/s2 VL —— 輸液量 ， m3/s pH g??? —— 分布器的流體壓頭 ， m液柱 △ P —— 分布器的流體壓降 ， Pa ? —— 液體密度 ， kg/m3 化工課程設計說明書（ 論文） 第 26 頁 共 39 頁 液體再分布器 當液體沿填料層向下流動時，有流向器壁形成“壁流”的傾向，結(jié)果使液體分布不均，降低傳質(zhì)效率，嚴重時使塔中心的填料不能被潤濕而形成“干堆”。 壓力型液體分布器輸液的動力為壓力差所對應的液體壓頭。分配槽數(shù)隨塔徑及液體負荷而異，在 13個之間選用，槽寬大于 120mm高度小于 350mm，溢流槽式布液器不易堵塞，可處理含固體粒子的液體。溢流槽式布液器由若干個噴淋槽及置于其上的分配槽組成。溢流型分布液裝置的送液能力可按下式計算： 2 23L bh gh?? （ 55） 式中 L—— 液體流量 ， m3/s b—— 溢流管周邊長或堰口寬度， m h—— 溢流管口以上或堰口下緣以上液層高度， m φ —— 流量系數(shù) ，φ≈ g —— 重力加速度， g = m/s2 由于溢流管口以上的液層高度對送液能力影響較大，而 h值一般較小，故其任一偏差都將導致送液量發(fā)生較大的變化，因此溢流設備安裝水平度的要求比孔型嚴格。因此，液體在塔頂?shù)某跏季鶆蚍植际奖ＷC填料塔達到預期方便通過入孔進行裝配。 填料床層限位器適用于除脆性易碎材質(zhì)填料以外的填料（如金屬、塑料填料）。因為填料塔在高壓降、瞬時負荷波動、液泛時，填料 床層松動、跳動乃致出現(xiàn)流化現(xiàn)象。 支撐板的強度計算 假定支撐板條為一承受均勻布載荷的簡支梁，既不考慮各支撐板條相互間的制約作用，又略去填料對塔壁的摩擦阻力，則支撐板中的最大應力為 ? ?tmaxMW???＝ （ 51） 式中 ? —— 支撐板中的最大應力， MPa； maxM —— 支撐板中最大彎矩， N 本設計由前面計算可知，塔徑為 1200mm,則可知應選 300 300 300化工課程設計說明書（ 論文） 第 23 頁 共 39 頁 波形尺寸的支撐板。 支撐板的結(jié)構(gòu)形式與尺寸 支撐板結(jié)構(gòu)形式為多塊波形梁形支撐板拼裝結(jié)構(gòu)，每一塊支撐板這間用螺栓連接，整塊支撐板為可拆結(jié)構(gòu)。 h)，正常操作時在 62Pa 以下，最高負荷亦不過 200Pa。這種支承析具有以下優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)合理：它是一種立體結(jié)構(gòu)的支承板，故開孔面積不受塔截面積的限制，對于通用設計的金屬和塑料材質(zhì)的這類支承板，開孔率多在 100%左右。 本設計選用的是氣體噴射式填料支承，它適用面很廣，適用的填料塔直徑在 DN300~4000mm 之間。當塔內(nèi)可能產(chǎn)生壓力脈動時，承受沖擊載荷是強度設計中要考慮的主要問題。一般講所選材質(zhì)的耐腐蝕能力應該比填料層更強，如有時盡管塔填料可用，但支承板必須用不銹鋼。設計需根據(jù)操作工況對諸因素作認真分析，盡可能準確地按最危險情況計算總載荷，進行結(jié)構(gòu)和強度設計。 因此，它不僅要有足夠的機械強度，而且開孔率要高，開孔尺寸不能太大。 填料塔的內(nèi)件主要有填料支承裝置、填料壓緊裝置、液體分布裝置等。 s)， L? ＝ 31192 /kg m , V? = /kg m ， Fu =， ? ＝ 89m1， ? =， L? = 化工課程設計說明書（ 論文） 第 21 頁 共 39 頁 已求得 ? ?216 kg / m sLU ＝， ? ?215 .9 kg / m sVU ?，即 G=(m2 s)； VL??、 —— 液體和氣體的密度， kg/m3 ； Fu —— 泛點氣速， m/s； ? —— 濕填料因子， m1； ? —— 水與液體密度之比； L? — — 液體粘度， mPa壓降填料因子 p? 與液體噴淋密度有關，為了工程計算的方便，常采用與液體噴淋密度無關的壓降填料因子平均值。通過圖得出交點，讀 出過交點的等壓線數(shù)值，即得出每米填料層壓降。 通常散裝填料的壓降可由?？颂赝ㄓ藐P聯(lián)圖計算。39。39。 atm) 39。Gk? = kmol/(m2L w L w Lk a k a x? （ 412） 1. 41 9. 5 ( / 0. 5 )GFx u u? ? ? （ 413）化工課程設計說明書（ 論文） 第 19 頁 共 39 頁 （ 414） 進行修正。 atm) 30 .0 1 6 9 1 1 9 2R e 6 9 .8 41 2 1 .8 2 .3 6 8 1 0LLL Lua ?? ??? ? ???2 2 31 2 1 . 8 0 . 0 1 6 9 3 . 5 5 1 09 . 8 1LL auFr g ??? ? ? ?2 20 . 0 1 6 9 1 1 9 2 0 . 0 6 9 51 2 1 . 8 0 . 0 4 0 1 9 7LLL LuWe a ?? ?? ? ??0 .75 0 .1 0 .05 0 .20 .0 41 e x p 1 .4 5 6 9 .8 4 0 .0 0 3 5 5 0 .0 6 9 50 .0 4 0 2eaa ??? ??? ? ? ? ? ? ? ?? ????? ?? ? =則有， 2312 1. 8 0. 98 11 9. 5m / mea ? ? ?1 / 2 1 / 32 / 3 382 9 . 2 9 2 . 3 6 8 1 0 2 . 3 6 8 1 00 . 0 9 5 1 . 4 5 9 . 8 11 1 9 . 5 2 . 3 6 8 1 0 1 1 9 2 0 . 1 0 7 5 1 0 1 1 9 2Lk ?????? ? ? ?????? ? ?? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ?0. 42 69 m / s 15 36 .8 m / h??因為由前面已經(jīng)計算出 uF=， u=，泛點率大于 ，則用式 39。 h) 61 0 . 0 1 6 9 m / s3 6 0 0 3 6 0 0L Uu ???1 / 30 . 7 541 . 1542 . 7 5 1 . 7 2 1 1 0 1 2 1 . 8 0 . 3 6 7 1 0 6 3 6 0 00 . 2 3 7 1 . 4 5 1 . 7 2 1 1 0 1 2 1 . 8 7 . 4 7 0 . 3 6 7 1 0 8 . 3 1 4 3 0 3 . 1 5Gk ????? ? ? ?? ? ? ? ????? ? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ? ＝ (m2 K) T—— 系統(tǒng)溫度， ； Wa —— 填料的濕潤比表面積， m2/m3； a —— 填料的比表面積， ； g—— 重力加速度， ； L? —— 液體的表面張 力， N/m； C? —— 填料材質(zhì)的臨界表面張力， N/m； Re LLL Lua??? ， 2LL auFr g? ， 2LLL LuWe a??? Lu —— 液體的表觀速度， ? ?32/m m s ? ?224 1 5 0 0 7 . 4 7 2 . 7 5 k g / m s3 6 0 0 3 6 0 0 1 . 1 3 0 4VVU D? ? ?????＝? ?224 119200 2 9 . 2 9 k g / m s3 6 0 0 3 6 0 0 1 . 1 3 0 4LLU D? ?? ? ???化工課程設計說明書（ 論文） 第 18 頁 共 39 頁 4 2m/VDs?? 10 820. 10 75 10 m / sLD ??? 10V? ???Pa s； VL??、 —— 氣體、液體的密度， kg/m3 DV、 DL—— 溶質(zhì)在氣體、液體中的擴散系數(shù)， m2/s R—— 通用氣體常數(shù)， （ m3 求取積分項 采用數(shù)值積分法，為避免作圖，現(xiàn)采用 Simpson公式求積： 1 3 5 7 9( ) 6 8 .6 5 5 3 .2 3 4 6 .7 4 4 4 .9 3 4 7 .1 2 2 6 0 .6 6f f f f f? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 4 6 8 5 9 .2 7 4 9 .2 6 4 5 .3 4 4 5 .4 8 1 9 9 .3 5f f f f? ? ? ? ? ? ? ? ? ?12 12 0 1 0 2 4 6 8 1 3 5 7 92 4 ( )*3yy yydy f f f f f f f f f f fy y n?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??????? ? ?0 . 1 3 0 . 0 1 2 4 7 . 7 4 5 0 . 1 4 2 1 9 9 . 3 5 4 2 6 0 . 6 63 1 0?? ? ? ? ? ? ?????? 2111 1 1 0 .0 1 2l n l n 0 .0 6 42 1 2 1 0 .1 3yy? ????? NOG=+= 氣相總傳質(zhì)單元高度 傳質(zhì)過程的影響因素十分復雜，對于不同的物系、不同的填料以及不化工課程設計說明書（ 論文） 第 17 頁 共 39 頁 同的流動狀況與操作條件，傳質(zhì)單元高度各不相同，目前，在進行設計時多選用一些準數(shù)關聯(lián)式或經(jīng)驗公式進行計算，其中應用較普遍的是修正的恩田（ Onde）公式： 0 . 7 1 / 30 . 2 3 7V V t VGt V V VU a Dk a D R T???? ? ? ? ??? ? ? ? ? ????? ? ? ?（ 48） 2 / 3 1 / 2 1 / 3 . 0 9 5 L L LLe L L L LUkgaD ??? ? ? ???? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ?? ? ? ??? （ 49） ? ? ? ?0 .75 0 .05 0 .20 .11 e x p 1 .4 5 ( R e )eCL L La Fr Wea ?? ?????? ? ????????? （ 410） 式中 :UV、 UL—— 氣、液相質(zhì)量流速， kg/(m2化工課程設計說明書（ 論文） 第 15 頁 共 39 頁 于是有： 11100 .32( )n n ntn t x x??? ? ? 依據(jù)上述假設在 Excel中作出傳質(zhì)推動力及其倒數(shù)的計算結(jié)果 ，見表 41： 表 41 傳質(zhì)推動力及其倒數(shù)的計算 項目 0 1 2 3 4 5 y 102 x 102 pt,kgf/cm2 pco2,kgf/cm2 X T， k p*co2,kgf/cm2 y* 102 f=1/(yy*) 項目 6 7 8 9 10 y 102 13 x 102 pt,kgf/cm2 pco2,kgf/cm2 X T， k p*co2,kgf/cm2 y* 102 f=1/(yy*) 化工課程設計說明書（ 論文） 第 16 頁 共 39 頁 表中數(shù)據(jù)均在 Excel 中完成，用表中數(shù)據(jù)作圖如下 y = 2 + + y = 2 + 0