【正文】 他氣體： 12755（ kmol）（ 1275529=369895Kg ） 表 34 二段洗滌塔總物料衡算表 名稱 進 二 段洗滌冷卻塔（ kg） 出 二 段洗滌冷卻塔（ kg） 氫氣 10 6 10 6 水汽 10 6 10 6 其他氣體 369895 369895 氫氣冷凝水量 10 6 10 6 年產(chǎn) 5 萬噸 100%燒堿氫氣處理中 氫氣： 625000（ kmol） 二段進塔氫氣中含水汽量： 102021（ kmol） 二段出塔氫氣中含水汽量： 28889（ koml） 其它氣體： 12755（ kmol） 的 熱量衡算 查上述相關(guān)熱力數(shù)據(jù)表（ 32）可知： 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 二段進塔氣體熱量 的計算 Q6=(273+35)10 6 =10 9 KJ Q7=10 6 =10 9KJ Q8= (273+50)369895 =10 8 KJ 冷卻水帶出熱量 的計算 設(shè)進入 二段 系統(tǒng)冷卻水量為 W3 kg，冷卻水進塔 溫度 25℃ ，出塔溫度 30℃ ；此時水的蒸氣比熱熔約為 1 KJ/（ Kg K）。 則出塔水量 Wo+W3=W3+10 6 入塔 冷卻 水帶入熱量： Q9= W3( 273+25) 1 出塔 冷卻 水帶出熱量： Q10=(W3+ 10 6)( 273+30) 1 二段出塔氣體熱量 的計算 Q11=(273+30)10 6 09 =10 9 KJ Q12=10 6 =10 9KJ Q13= (273+30)369895 2 =10 8 KJ 二段洗滌塔的熱量守恒的計算 由 ? Q 進 =? Q 出 ∴ Q6+Q7+Q8+Q9=Q10+Q11+Q12+Q13 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 10 9+10 9+10 8+W3( 273+25) 1 =(W3+10 6)( 273+30) 1 +10 9+10 9+10 8 10 10+=+10 9+10 9+10 9+610 8 10 10+=+10 9 10 9= ∵ W3=10 8Kg 故入塔冷卻水量 10 8 Kg 出塔冷卻水量為： 10 8+10 6= 10 8Kg 入塔冷卻水帶入熱量： 10 8( 273+25) 1 =10 11KJ 出塔冷卻水帶出熱量： (10 8+ 10 6)( 273+30) 1 =10 11KJ 二段洗滌塔 熱量衡算表 表 35 二段洗滌冷卻塔熱量衡算表 輸入 輸出 物料名稱 數(shù)量 Kg 熱量 KJ 物料名稱 數(shù)量 kg 熱量 KJ 氫氣 10 7 10 9 氫氣 10 7 10 9 水汽 10 6 10 9 水汽 10 6 10 9 其他氣 體 369895 10 8 其他氣體 369895 10 8 冷卻水 10 8 10 11 冷卻水 10 8 10 11 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 氣體中氫氣含量的計算 %10012755288896250 00 6250 002 ????H %10066 665 562 500 0 ?? %94? 干氣體中氫氣的百分數(shù) H2= %10012755625000625000 ?? %98%100637 755625 000??? 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 第 4 章 主要設(shè)備 的工藝計算 一段洗滌塔氣體流量 的 計算 計算條件 :年工作日 330天為基準，則年總工作小時 33024=7920 h 進塔氣體溫度為 80 ，操作壓力為 1個標準大氣壓由 PV=nRT 得 V= PnRT R=() 換算 =() 據(jù)查表得 1kJ= kgf cm 1kgf/ = 1kgf cm= 1 = 1cal= Kcal （ / = /(Kmol K) ? ? ? ?1 ??????V m? ??? hmV S /7920 31 ? hm /4505 3? ? ? ? ?1 ??????V 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 m? ??? hmV S /7920 74 87 32 ? hm /2476 3? Vs平 = hmhm /3491/2 24764505 33 ?? 一段洗滌塔冷卻水噴淋量及管徑的計算 （ 1） 冷卻水噴淋量計算 已知：根據(jù)一段洗滌塔熱量衡算得冷卻量為： 88621KWW ?? ????? 冷卻水溫度為 25℃，大氣壓為 1個標準大氣壓；ρ L=1 103kg/m3 據(jù)公式 m= v? 得Lv ?m?水 h/m/7 9 2 010133353538冷卻水噴淋的體積流量冷卻水體積水水?????????LLvmvhmvv （ 2） 冷卻水管徑的計算 因為水及一般液體常用流速范圍 u ?。?— 3） m/s［ 2］ 所以：設(shè)冷卻水流速 u=2m/s=23600 =7200m/h 據(jù)公式 8 3 .4 m m1 0 0 0m0 8 3 7 2 0 3 0 4????????冷冷得 DuvD L? 圓整得：一段洗滌塔冷卻水噴淋管徑 D 冷 =100mm 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 一段洗滌塔 塔徑 的計算 （ 1）空 塔 速度 的計算 洗滌塔內(nèi)填料選用 mmmmmm ?? 的陶瓷拉西環(huán)以亂 堆方式進行填充。 因為空塔氣速應(yīng)小于泛點氣速，一般空塔氣速是泛點氣速的（ 50%— 85%）即 u=（ — ） uf 所以：設(shè)空塔氣速取泛點氣速的 50% 根據(jù)洗滌塔泛點和壓降通用關(guān)聯(lián)圖（ 1）橫坐標 21????????LggLWW ?? 、縱坐標 LLgf gu ???? ????????? 求出 fu 再求出 u 圖 8 填料塔泛點和壓降的通用關(guān)聯(lián)圖 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 。量流量，分別為液體和氣體的質(zhì)，；度，分別為液體和氣體的密，；液體的粘度，度之比；于水的密度與液體的密液體密度校正系數(shù)，等；濕填料因子，；重力加速度；泛點空塔氣速 s/gm/gmamms/ s/mg3g12KWWKPuLLLf?????????????? 氣體混合物的平均分子量 M為： 其其 yMyMyMMOHOHHH ??? 2222 據(jù)公式 總nny AA? 123175512755y1231755y1231755y666602222?????????????????其其總OHHHH nnnn 其其 yMyMyMM OHOHHH ??? 2222 m ol/ KK? ?????? 混合氣體密 度 g? 為： ? ?3m/g3 4 802 7 33 4 0 1KTPMg???????? 混合氣體流量 hKgVW gSg /1 5 4 53 4 5 0 51 ???? ? 因為冷卻水密度 3/1000 mKgL ?? 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 冷卻水噴淋量為 hKgVW LLL / ???? ? 據(jù)通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標： 100015453 9 3 0 6 2121????????????????LggLWW?? 查圖（ 1）亂堆填料泛點線，當橫坐標為 時縱坐標為 ?????????? LLgf gu ???? 查表 mmmmmm ?? 亂堆陶瓷拉西環(huán)的填料因子 1450 ?? m? ，比表面積32 /190 mma? 。 冷卻水密度校正系數(shù) ?? 查附錄 ［ 2］ ， 25℃時的冷卻水的粘度 SmP af ?? ? 據(jù)縱坐標 ?????????? LLgf gu ???? 求出 fu smuusmgufLgLf//2121??????????????????????????????? （ 2） 一段洗滌塔塔徑的計算 已知： hmsmu /??? 據(jù)公式： D 塔徑 =uVS???4得 北京化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 D 塔徑 =mmuV S1 17 21 00 01 3 60 3 49 144?????????? 一段洗滌塔徑圓整得 D 塔徑 =1200mm［ 4］ 校核： ，滿足要求2048251200 ???dD。 一段洗滌塔 塔高度 的確定 根據(jù)經(jīng)驗得到塔高度 H=5 1200mm=6000mm=600010 3=6m 噴嘴輸送的確定 設(shè)上水壓力為 ,考慮水垢的阻塞，噴嘴直徑 d= 查表及噴水量約 360 kg/h,則噴嘴總數(shù)由物料衡算需 25℃ 冷卻水 量 則噴嘴總數(shù)： n=