【正文】 氣體?！　?2)斜孔板塔　　斜孔板塔是篩孔板塔的另一形式。空塔氣流速度一般取1～3．5m／s，篩孔氣流速度取10～15m/s。該塔結(jié)構(gòu)比篩孔板塔復(fù)雜，制造較困難，安裝要求嚴(yán)格，容易發(fā)生偏流。文氏管吸收器結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備小、占空間少、氣速高、處理量大、氣液接觸好、傳質(zhì)較容易，特別適用于捕集氣流中的微小顆粒物。液膜是沿著圓管或平板的縱向表面流動的。目前，液膜吸收器應(yīng)用比較少，其中最常見的是列管式吸收器，常用于從高濃度氣體混合物同時取出熱量的易溶氣體（氯化氫，二氧化硫）的吸收。噴淋液體沿填料表面流下，氣液兩相主要在填料的潤濕表面上接觸。但在很多情況下，填料的活性接觸表面小于其幾何表面。噴淋的液體通過分布器灑向填料。有時也將填料裝成幾層，每層的下邊都設(shè)有單獨的支撐板。在填料吸收器中，氣體和液體的運動經(jīng)常是逆流的。但近年來對在高氣速條件下操作的并流填料吸收器給予另外很大的關(guān)注。這樣高的氣速在逆流時因為會造成液泛，是不可能達到的。近年來,開發(fā)使用了斜孔塔盤、導(dǎo)向篩板、網(wǎng)孔塔盤、大孔篩板、浮閥篩板復(fù)合塔盤以及浮動噴射塔板、旋流塔板等。由于金屬絲網(wǎng)及金屬板波紋填料規(guī)整填料的使用,并配合新型塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)使填料塔的效率大為提高,因此應(yīng)用范圍日益擴大。在化工生產(chǎn)中所處理的原料﹑中間產(chǎn)物﹑粗產(chǎn)品等幾乎都是混合物，而且大部分是均相混合物，為進一步加工和使用，常需將這些混合物分離為較純凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì)。物質(zhì)在相間的轉(zhuǎn)移過程稱為物質(zhì)傳遞過程。氣體的吸收在化工生產(chǎn)中主要用來達到以下幾種目的 (1)分離混合氣體以獲得一定的組分。(2)除去有害組分以凈化氣體。(3)制備某種氣體的溶液。(4)保護環(huán)境。硝酸生產(chǎn)尾氣含一氧化氮等有害氣體，均須用吸收方法除去。例如：用水吸收氯化氫制取鹽酸；在硫酸生產(chǎn)中SO3吸收；用水或堿溶液吸收氮氧化物生產(chǎn)硝酸或硝酸鹽。(6)從氣體混合物中回收有價值的組分。 塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位塔設(shè)備是化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、石油化工等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。在化工、石油化工及煉油廠中,塔設(shè)備的性能對于整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額,以及三廢處理和環(huán)境保護等各個方面,都有重大影響。它所耗用的鋼材重量在各類工藝設(shè)備中所占的比例也較多,%,%。 化工生產(chǎn)對塔設(shè)備的要求塔設(shè)備除了應(yīng)滿足特定的化工工藝條件(如溫度、壓力及耐腐蝕)外,為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要還應(yīng)達到下列要求:(1) 生產(chǎn)能力大,即氣液處理量大。(3) 操作穩(wěn)定,操作彈性大,即氣液負荷有較大波動時仍能在較高的傳質(zhì)效率下進行穩(wěn)定的操作,且塔設(shè)備應(yīng)能長期連續(xù)運轉(zhuǎn)。(5) 結(jié)構(gòu)簡單可靠,材料耗用量小,制造安裝容易,以達到降低設(shè)備投資的要求。隨著人們對于增大生產(chǎn)能力、提高效率、穩(wěn)定操作和降低壓力降的追求,推動著各種新型塔結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和發(fā)展。于特定條件下的部分溶（一）一步吸收流程和兩步吸收流程一步流程一般用于混合氣體溶質(zhì)濃度較低，同時過程的分離要求不高，選用一種吸收劑即可完成任務(wù)的情況。（二）單塔吸收流程和多塔吸收流程單塔吸收流程是吸收過程中最常用的流程，如過程無特別需要，則一般采用單塔吸收流程。工程上，如無特別需要，一般均采用逆流吸收流程。對于吸收過程,能夠完成其分離任務(wù)的塔設(shè)備有多種,吸收用塔設(shè)備與精餾過程所需要的塔設(shè)備具有相同的原則要求,即用較小直徑的塔設(shè)備完成規(guī)定的處理量,塔板或填料層阻力要小,具有良好的傳質(zhì)性能,具有合適的操作彈性,結(jié)構(gòu)簡單,造價低,易于制造、安裝、操作和維修等.但作為吸收過程,一般具有操作液起比大的特點,填料塔阻力小,效率高,有利于過程節(jié)能,所以對于吸收過程來說,或塔徑過大,使用填料塔不經(jīng)濟的情況下,以采用板式塔為宜. 填料的選擇尤為重要，所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求,又要使設(shè)備投資和操作費用較低但各種填料的結(jié)構(gòu)差異較大，具有不同的優(yōu)缺點，因此在使用上應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的塔填料。但填料經(jīng)噴淋后表面覆蓋了液層，其值發(fā)生了變化，故把實驗獲得的有液體噴淋條件下的相應(yīng)數(shù)值，成為濕填料因子，簡稱填料因子，以表示。（2）填料的類型與選擇（一）填料的類型填料的種類很多，可分為實體填料和網(wǎng)體填料兩大類。網(wǎng)型填料用金屬絲網(wǎng)或多孔金屬片制成，主要有鞍型、壓延孔環(huán)、波紋網(wǎng)填料等。整砌填料主要是指各種組合填料，如實體波紋板、波紋網(wǎng)、大尺寸的十字環(huán)等。其構(gòu)造簡單、制造容易，但由于其存在較嚴(yán)重的塔壁偏流和溝流現(xiàn)象，目前在工業(yè)上應(yīng)用減少。鮑爾環(huán)的這種結(jié)構(gòu)提高了環(huán)內(nèi)空間和環(huán)內(nèi)表面的有效利用程度，使氣體阻力降低，液體分布有所改善，因而在實際應(yīng)用中受到重視。環(huán)壁上開有窗口，環(huán)內(nèi)有兩層互相交存的十字型翅片。（d）鞍型填料：鞍型填料是一種敞開式的、沒有內(nèi)表面的填料，包括弧鞍型和矩鞍型兩種。矩鞍型在填料層中不相互重疊，因此填料表面利用率好，傳質(zhì)效果比相同尺寸的拉西環(huán)好。因絲網(wǎng)材料很薄，填料可以做得很小，所以其比表面積都很大，而且孔隙率大，液體分布均勻，液膜薄，傳質(zhì)效果好，屬于高效填料。它有由許多波紋型薄板垂直方向疊在一起，組成盤狀。由于其結(jié)構(gòu)緊湊，故具有很大的比表面積。（b）通量 在相同的液體負荷下，填料的泛點氣速越高或氣象動能因子越大，則通量越大，塔的處理能力就越大。（c）填料層的壓降 填料層的壓降是填料的主要性能，填料層的壓降越低，動力消耗越低，操作費用越少。比較填料的壓降有兩種方法：一是比較填料層單位高度的壓降；另一是比較填料層單位傳質(zhì)效率的比壓降。所選填料應(yīng)具有較大的操作彈性，以保證塔內(nèi)氣液負荷發(fā)生波動時維持穩(wěn)定操作。此外，所選的填料要便于安裝、拆卸和檢修。一般來說，填料尺寸大，成本低，處理量大，但是效率低，使用大于50mm的填料，其成本的降低往往難以抵償其效率降低所造成的成本增加。表2—2 填料尺寸與塔徑的對應(yīng)關(guān)系塔徑/填料尺寸/D≤300300≤D≤900D≥90020～2525～3850～80(4).填料材質(zhì)的選擇 對于填料材質(zhì)的原則，應(yīng)根據(jù)吸收系統(tǒng)的介質(zhì)以及操作溫度而定，一般情況下，可以選用塑料，金屬，陶瓷等材料。本設(shè)計考慮以上因素，采用了DN38聚丙稀所料階梯環(huán)填料， 相關(guān)數(shù)據(jù)如下公稱直徑DN mm外徑高厚 d h δ,mm 比表面積α m2/m3空隙率 ε %個數(shù)n m3堆積密度 ρp kg/m3干填料因子φ m13838199127200175．8依據(jù)所用的吸收劑不同可以采用不同的再生方法，工業(yè)上常用的吸收劑再生方法主要有減壓再生，加熱再生及氣提再生等。在吸收塔內(nèi)，吸收了大量溶質(zhì)后的吸收劑進入再生塔并減壓，使得溶如吸收劑中的溶質(zhì)得以再生。（二）加熱再生加熱再生也是吸收劑再生最常用的方法。由于再生溫度必須高于解吸溫度，因而，該方法最適用于常溫吸收或在接近于于常溫的吸收操作，否則，若吸收溫度較高，則再生溫度必然更高，從而，需要消耗更高品位的能量。（三）氣提再生氣提再生是在再生塔的底部通入惰性氣體，使吸收劑表面溶質(zhì)的分壓降低，使吸收劑得以再生。對于物理吸收而言,降低操作溫度,所以一般情況下,.對于化學(xué)吸收,操作溫度應(yīng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)而定,既要考慮溫度對化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)的影響,也要考慮對化學(xué)平衡的影響,使吸收反應(yīng)具有適宜的反應(yīng)速度.對于再生操作,較高的操作溫度可以降低溶質(zhì)的溶解度,因而有利于吸收劑的再生.對于物理吸收,加壓操作一方面有利于提高吸收過程的傳質(zhì)推動力而提高過程的傳質(zhì)速率,另一方面,也可以減小氣體的體積流率,專門為吸收操作而為氣體加壓,從過程的經(jīng)濟性角度看是不合理的,因而若在前一道工序的壓力參數(shù)下可以進行吸收操作的情況下,一般是以前道工序的壓力作為吸收單元的操作壓力.對于化學(xué)吸收,若過程由質(zhì)量傳遞過程控制,則提高操作壓力有利,若為化學(xué)反應(yīng)過程控制,則操作壓力對過程的影響不大,可以完全根據(jù)前后工序的壓力參數(shù)確定吸收操作壓力,但加大吸收壓力依然可以減小氣相的體積流率,對減小塔徑仍然是有利的.對于減壓再生(閃蒸)操作,其操作壓力應(yīng)以吸收劑的再生要求而定,逐次或一次從吸收壓力減至再生操作壓力,逐次閃蒸的再生效果一般要優(yōu)于一次閃蒸效果.在吸收塔內(nèi)吸收劑的用量L（）和被處理氣體的流量G（），它的大小影響到吸收操作的推動力、塔徑、填料層高度和吸收劑的再生費用。它的大小與相平衡關(guān)系、吸收劑入塔濃度、溶質(zhì)吸收率等因素有關(guān)。若液氣比取較小值，則所排出的液體濃度就較高，溶質(zhì)回收的操作費用較便宜，但吸收塔變高，因此設(shè)備成本費提高。在確定吸收劑用量時還必須考慮填料表面充分潤濕，一般要求在單位塔截面上液體的噴淋量即噴淋密度不小于512。第3章 吸收塔的工藝計算對于低濃度的吸收過程，溶液的物性數(shù)據(jù)可以近似取純水的物性數(shù)據(jù)由手冊查得20 C176?？諝獾恼扯葹? 查手冊在空氣中的擴散系數(shù)為 由手冊查得常壓下20 C176。解吸因數(shù)氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算：查 得液體質(zhì)量通量為氣膜吸收系數(shù)有下式計算： 液膜吸收系數(shù)由下式計算：由