【正文】 6m2/h108（）=105 cm2/s =106m2/h式中，℃和30℃時(shí)的黏度。 氣流中純組分的黏度計(jì)算結(jié)果部 位CO2COH2N2塔頂102102102102塔底102102102102=105 MPas =（2）液相的黏度根據(jù)log=+ MPas =（ms =（m=（m2h）dp==4=VG1=kg/（m2h） 噴淋密度的計(jì)算（物料衡算中已經(jīng)給出入塔液流量） 溶解度系數(shù)H在吸收后的溶液為稀溶液，故滿足亨利定律。液體沿填料層下流時(shí)，有逐漸向塔壁方向集中的趨勢，形成壁流效應(yīng)。因此，設(shè)計(jì)中每隔一定的填料高度，需要設(shè)置液體再分布裝置，即將填料層分段。 （），（），塔底液停留時(shí)間按2min考慮，則塔釜也所占的空間高度H1為：H1=＝，所以塔的附屬總高度H為：取氣體進(jìn)口接管管徑為400mm，出口管徑為374mm，經(jīng)校核在允許氣體流速范圍之內(nèi)。橫坐標(biāo)為：查表得：縱坐標(biāo)為：查圖得，填料層壓降為：其它塔內(nèi)件的壓力降比較小，在此可以忽略。選用管式液體分布器。在主槽及分槽的底部分別開一些孔徑不同的小孔。（1）計(jì)算噴淋點(diǎn)數(shù)按Eckert建議值[16]，鮑爾環(huán)直徑在50mm時(shí)，最小噴淋點(diǎn)密度為35點(diǎn)/m2。則總布液點(diǎn)數(shù)為N=200=≈2344點(diǎn)。 布液管管數(shù)及孔數(shù)管數(shù)123456789101112131415孔數(shù)144144152152156156158158162162162162164164164管數(shù)161718192021222324252627282930水平和垂直主管內(nèi)徑計(jì)算：水平和垂直主管內(nèi)徑為入塔液管的內(nèi)徑，直列排管直徑d1的計(jì)算：，共設(shè)計(jì)布置30排，得（2）確定孔間距設(shè)定分布器與塔內(nèi)徑距離為20mm，則每根直列排管下部排2排布液孔，孔徑為5mm。實(shí)踐表明，當(dāng)噴淋液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，不能保持噴淋裝置所提供的原始均勻分布狀態(tài)，液體有向塔壁流動(dòng)的趨勢。所以，設(shè)置再分布裝置是十分重要的。：液泛氣速：根據(jù)氣體流速和流量選取絲網(wǎng)除沫器的規(guī)格：釜液從塔底出口管流出時(shí)在出口管中心形成一個(gè)向下的漩渦流，使塔釜液面不穩(wěn)定，且?guī)С鰵怏w，再有泵的情況下，氣體進(jìn)入泵內(nèi)，影響泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故需在釜液出口應(yīng)安裝渦流擋板。填料支撐裝置對(duì)于保證填料塔的操作性能具有重大作用。（1）柵板外徑=，當(dāng)塔內(nèi)徑較大時(shí)，應(yīng)減大值。由于本塔的直徑大于800mm，所以采用分塊式柵板。（2），t=。查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》[17]，選用梁形氣體噴射式限制器（HG/T215121995），公稱直徑DN8004000mm的限制器，采用卡子K10B(K14B)(JB11191981)。設(shè)計(jì)位于塔底的進(jìn)氣管時(shí)，主要考慮兩個(gè)要求：壓力降要小和氣體分布要均勻。由于為了對(duì)碳丙液的合理回收利用，所以對(duì)排放的凈化氣體中的液相夾帶要求較嚴(yán)格。裙座的組成包括裙座筒體、基礎(chǔ)環(huán)、地腳螺栓座、人孔、排氣孔、排液孔、引出管通道、保溫支撐圈等。 填料吸收塔計(jì)算一覽表吸收塔類型：塑料鮑爾環(huán)吸收填料塔混合氣處理量：213900Nm3/h工藝參數(shù)物料名稱碳酸丙烯酯（PC）合成氨變換氣操作壓力，kPa28002800操作溫度，℃3535流量，kg/h223052096484塔徑，mm兩個(gè)塔，每個(gè)塔塔徑2100填料層高度，m16填料層壓降，KPa操作氣液比解吸塔的設(shè)計(jì)條件：碳酸丙烯酯液（富液）處理量為吸收塔出塔液量L1=4578590kg/h，35℃，出塔液為吸收塔入塔液量已知條件：入塔液為吸收塔處塔液量：由PC密度公式得在25℃時(shí)，CO2在解析塔出口濃度為y1，CO2的解析率為98%。泛點(diǎn)氣速u2F=可由Eckert通用關(guān)聯(lián)圖或BainHougen關(guān)聯(lián)式求取，現(xiàn)選用BainHougen關(guān)聯(lián)式求解uF。出塔液平均摩爾質(zhì)量出塔氣密度入塔液平均摩爾質(zhì)量=AK則uF=取Vs=119920m3/h= m3/sD==將入塔流量Vs= m3/s分為兩股，分別進(jìn)入兩個(gè)塔內(nèi)，則每個(gè)塔的入塔流量為Vs=。每個(gè)塔的截面積： u===D/d=2500/50=50＞（1015）（鮑爾環(huán)的徑比要求）取最小潤濕速率為：所以L噴，min=（MWR）== m3/（m2/h）L噴 =4578590kg/h=＞ m3/（m2/h）經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用合理。溫度分布可利用各區(qū)間的熱量衡算求出?！妫?；= tn1+（xnxn1）。hh所以108（）=105 cm2/s =106m2/h 108（）=105 cm2/s =106m2/h式中， 和為PC在25℃和30℃時(shí)的黏度。aPB1= Pt1 (1)=(10)= MPaPB2= Pt2 (1)=()= MPaM1=M2=dp= 噴淋密度的計(jì)算（物料衡算中已經(jīng)給出入塔液流量）由得 溶解度系數(shù)H在吸收后的溶液為稀溶液，故滿足亨利定律：， 得得：在常壓下有：有： = = =m塔頂、塔底的氣相質(zhì)量流率：塔底： 塔頂：全塔： HOG=填料層的有效傳質(zhì)高度設(shè)計(jì)取填料層高度為16m。由公式得則氣體進(jìn)塔口壓力將為：入塔口壓力降為：氣體通過填料層的壓力降采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算橫坐標(biāo)為：查表得：縱坐標(biāo)為：查圖得，填料層壓降為：其它塔內(nèi)件的壓力降比較小，在此可以忽略。一個(gè)主管和若干個(gè)分管組成。當(dāng)分布器工作時(shí)，液體從主管底部的小孔分流到各分管，最后通過各分管底部的小孔均勻地分布在填料上。則總布液點(diǎn)數(shù)為N=200=≈2344點(diǎn)。直列排管式液體分布器的安裝位置高于填料層表面150mm。因而導(dǎo)致壁流增加、填料主體的流量減小，影響了流體沿塔橫截面分布的均勻性，降低傳質(zhì)效率?？蛇x用多孔盤式再分布器。根據(jù)出塔液管徑為400mm，選取擋板寬度A=800mm，支架高度B=400mm，寬度t=10mm，重M1=。采用結(jié)構(gòu)簡單、自由截面較大、金屬耗用量較小的柵板作為支撐板。故。由于每塊柵板寬度應(yīng)小于400mm（便于通過450mm的人孔），設(shè)計(jì)柵板由6塊組成，每塊寬度為，且需要將其擱置在焊接于塔壁的支持圈或支持塊上。柵板條厚度S一般取4mm，高度根據(jù)設(shè)計(jì)位于塔底的進(jìn)氣管時(shí)，主要考慮兩個(gè)要求：壓力降要小和氣體分布要均勻。由于為了對(duì)碳丙液的合理回收利用，所以對(duì)排放的凈化氣體中的液相夾帶要求較嚴(yán)格，故可采用塑料絲編結(jié)而成的絲網(wǎng)除沫器除液沫裝置。解吸塔類型：塑料鮑爾環(huán)解析填料塔物料名稱富液（碳酸丙烯酯）解吸氣（水蒸汽）操作壓力，KPa操作溫度，℃25100液體密度，kg/m31192流量，kg/h223052096484塔徑，mm（分為兩個(gè)塔，每個(gè)塔塔徑2400）填料層高度，mm22000填料層壓降，KPa黏度，kg/m得，取腐蝕裕量，則設(shè)計(jì)厚度圓整后取名義厚度圓筒質(zhì)量塔體圓筒總高度查文獻(xiàn)[19]得：DN2100，壁厚12mm的橢圓形封頭的質(zhì)量為251kg，則 裙座質(zhì)量 裙座尺寸：。（1）全塔操作質(zhì)量（2）塔設(shè)備最小質(zhì)量（3）塔自振周期計(jì)算由《塔設(shè)備》[19]中查得：（設(shè)計(jì)地震烈度8級(jí)）。 圖51 塔體和裙座機(jī)械計(jì)算簡圖地震影響系數(shù)結(jié)構(gòu)綜合影響系數(shù) 。確定危險(xiǎn)界面。 00截面： 11截面： 22截面：（1）風(fēng)振系數(shù) 各計(jì)算塔段的風(fēng)振系數(shù)由式 計(jì)算。角，取平臺(tái)構(gòu)建的投影面積，則Dei取下使計(jì)算值中的較大者。 各塔段水平風(fēng)力計(jì)算結(jié)果塔段號(hào)123456K1K2i400fii/mm100040003500750075007500mm255622562393230423042304Pi/N：風(fēng)彎矩由下式計(jì)算：00截面：=11截面：22截面：00截面：11截面：式中：—裙座人孔處截面的即積，由式得。 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力截面001122各危險(xiǎn)截面的計(jì)算如下：式中：—裙座人孔處截面的抗彎截面系數(shù)，由式得。 筒體危險(xiǎn)截面22處的最大組合軸向壓應(yīng)力：許用軸向壓應(yīng)力：取其中較小值按GB150《鋼制壓力容器》組合的規(guī)定，由查文獻(xiàn)[19]材料圖得則取因?yàn)?，故滿足穩(wěn)定性條件。（1）由試驗(yàn)壓力引起的環(huán)向應(yīng)力試驗(yàn)壓力因?yàn)? 故滿足要求。最大組應(yīng)力校核軸向許用壓應(yīng)力 取其中最小值取因?yàn)? 故滿足要求。取取其中較大者（1）（2）取選用75號(hào)混凝土，其許用應(yīng)力因?yàn)? 故滿足要求。設(shè)地腳螺栓的直徑為，則由文獻(xiàn)[19]得取基礎(chǔ)材料的許用應(yīng)力基礎(chǔ)環(huán)厚度 取 取其中較大值（1）（2）取。故選用28個(gè)地腳螺栓，滿足要求。選用16MnR鋼板，文獻(xiàn)[18]表94得：無損探傷檢查，焊接接頭系數(shù)，則由筒體的計(jì)算厚度為：封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，加上壁厚附加量，并圓整，還應(yīng)考慮剛度、穩(wěn)定性及多種載荷等因素，取筒體和裙座的名義厚度均為Sn =10mm。（1）圓筒質(zhì)量塔體圓筒總高度（2）封頭質(zhì)量查的DN2400，壁厚8mm的橢圓形封頭的