【正文】 w具有實際意義。下面介紹計算的恩田（ONDA）公式，該公式為： =1exp{（）()()（）}式中：αw—單位體積填料層的潤濕面積，m2/m3；αt—填料的總比表面積，m2/m3；σL—液體表面張力，N/m；σC—填料上液體鋪展開的最大表面張力，N/m； UL—液體通過空塔截面的質(zhì)量流速，kg/(m2s)； ， μL—液體的粘度，Pas；ρL—液體的密度,kg/m3；g—重力加速度,。不同填料材質(zhì)的臨界表面張力σC材質(zhì)σC/(dyn/cm)材質(zhì)σC/(dyn/cm)材質(zhì)σC/(dyn/cm)表面涂石蠟20石墨56鋼75聚四氟乙烯陶瓷61聚乙烯75聚苯乙烯31玻璃73聚丙烯54（《化工單元過程及設備課程設計》表611）得σC=61dyn/cm=790560kg/h2UL==［kg/(m2h)］代入數(shù)值,得：≈氣膜吸收系數(shù)由下式計算：KG=()()1/3（）式中：αt—填料的總比表面積,m2/m3； UV—氣體通過空塔截面的質(zhì)量流速,kg/(m2s)； μV—氣體的粘度,Pas； ρV—氣體的密度,kg/m3； g—重力加速度,。氣體質(zhì)量通量為：UV==［kg/（m2h）］得：kG=()（）1/3（）=液膜傳質(zhì)系數(shù)由下式計算：kL=()2/3()（）1/3式中：ρL—液體的密度，kg/m3； UL—液體的質(zhì)量流速kg/ms μL—液相的黏度，Pas； g—重力加速度，； UL—液體通過空塔截面的質(zhì)量流速，kg/(m2s)； αw—單位體積填料層的潤濕面積，m2/m3； DL—溶質(zhì)在液相中的擴散系數(shù)，m2/s 。代入數(shù)值得：KL=（）2/3()1/2()1/3=(m/s)由kGα=常見填料塔的形狀系數(shù)填料類型球形棒形拉西環(huán)弧鞍開孔環(huán)Ψ值1本設計填料類型為開孔環(huán) 所以 ψ=；得kGα==138=［kmol/(m3hkpa)］由KLα=得kLα=138==100％=52％〉50％因為：kG,α=［1+()］kGα kL,α=［1+（）］kLα所以：kG,α=［1+()］=［kmol/（m3hkpa）］kL,α=［1+()］=(L/h)因為=+所以kGα=因為：HoG==式中：HOG—氣相傳質(zhì)單元高度，m；kG—氣膜傳質(zhì)系數(shù)，kmol/（m2skPa）；P—所選用的壓強，kPa；Ω—塔截面積，m。所以：HOG==因為：Y*=mX所以：Y1*=mX1== Y2*=mX2=0=0氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為： NOG= △Ym=式中：Y1，Y2—進出吸收塔氣體的摩爾比；其中Y1= Y2= Y1*= Y2*=0則：NOG=Z=HOGNOG==式中：Z—填料層高度，m；HOG—氣相傳質(zhì)單元高度，m；NOG—氣相傳質(zhì)單元數(shù)。設計取填料層高度為:因為：Z,=(～)Z所以：Z,==圓整后，取Z,=6m。散裝填料分段高度推薦值填料類型h/DHmax/m拉西環(huán)～3≤4矩鞍5～8≤6鮑爾環(huán)5～10≤6階梯環(huán)8～15≤6環(huán)矩鞍5～15≤6（《化工原理及設備課程設計》表317）查上述表得散裝填料分段高度推薦值［13］h/D=5～8, hmax≤6 取h/D=8則h=81400=11200mm計算填料層高度為6000mm,小于11200mm,故不需分段。 填料層壓降的計算在逆流操作的填料塔中，從塔頂噴淋下來的液體，依靠重力在填料表面成膜狀向下流動，上升氣體與下降液膜的摩擦阻力形成了填料層的壓降。填料層壓降與液體噴淋量及氣速有關(guān)，在一定的氣速下，液體噴淋量越大，壓降越大；在一定的液體噴淋量下，氣速越大，壓降也越大。［15］散裝填料的壓降可采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計算。計算時，先根據(jù)氣液負荷及有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出橫坐標()1/2值，再根據(jù)操作空塔系數(shù)u及有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出縱坐標（)，通過作圖得出交點，讀出過焦點的等壓線數(shù)值，即得出每米填料層壓降值。式中：u—空塔氣速，即按空塔截面積計算的混合氣體線速度，m/s；WV，WL—氣液相質(zhì)量流量，kg/h；ρL—液體密度，kg/m3；ρv—氣體密度，kg/m3；μL—液體黏度，mps；φ—填料因子，1/m ；g—重力加速度。散裝填料壓降填料因子平均值填料類型填料因子, 1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán)30611498金屬環(huán)矩鞍1387136金屬階梯環(huán)11882塑料鮑爾環(huán)34323211412562塑料階梯環(huán)17611689瓷矩鞍環(huán)700215140160瓷拉西環(huán)1050576450288經(jīng)上表查得， φ=140 1/m橫坐標：()1/2=()1/2=縱坐標：（)=（）=式中：WL—液體的質(zhì)量流速，kg/h； WG—氣體的質(zhì)量流速，kg/h； ρG—氣體密度，kg/m3； ρL—液體密度，kg/m3； φ—實驗填料因子，m1； μ—液體的黏度，mPas； u—泛點氣速，m/s。ψ—水密度與液體之比。查化工過程及設備設計手冊得從Eckert通用關(guān)聯(lián)圖中可查得:△P/Z=15=147Pa/m式中：△P—分布器壓力降，Pa；Z—填料層高度，m。填料塔壓降為：△P=1473=441Pa其他塔內(nèi)件的壓力降很小可以忽略，所以填料層壓降為441Pa。液體分布器的性能主要由分布器的布液點密度（即單位面積上的布液點數(shù)），各布液點的布液布液均勻性，各布液點上的液相組成的均勻性決定設計液體分布器主要是確定決定這些參數(shù)的結(jié)構(gòu)尺寸。為使液體分布器具有較好的分布性能，必須合理確定布液孔數(shù)，布液孔數(shù)應依所用填料所需的質(zhì)量要求決定。在通常情況下，滿足各種填料質(zhì)量分布要求的適宜噴淋點見下表，在選擇填料的噴淋點密度時應該遵循填料的效率越高，所需的噴淋點密度越大這一規(guī)律，依所選用的填料，確定單位面積的噴淋點后，在根據(jù)塔的截面積即可求得分布器的布液孔數(shù)。Eckert的散裝填料塔分布點密度推薦值：塔徑/mm分布點密度/點m2塔截面D=400330D=750170D≥120042（《化工原理及設備課程設計》表320） 液體分布器的選型該吸收塔液相負荷較大，而氣相負荷相對較低，故選用槽式孔流型液體分布器。其靠重力分布液體，因而屬重力型液體分布器。其中，二級槽式分布器具有良好的布液性能，結(jié)構(gòu)簡單，氣相阻力小，應用較為廣泛，而單級槽式液體分布器空間占位低，常在塔內(nèi)空間高度受到阻制時使用。［13］ 分布點密度計算按 Eckert建議值，D≥1200時，噴淋點密度為42點/m2，因該塔液相負荷較大，設計取噴淋點密度為100點/m2。布液點數(shù)為n=100=≈154點液體保持管高度。取布液孔直徑為5mm，則液位保持管中的液位高度可由式得出:h=()2/2g=〔2/（2）=式中：Vs—液體流量，m3/s；d—布液孔直徑，m；n—開孔數(shù)目：k—孔流系數(shù)，～065；h—液體高度，m；g—重力加速度，m/s。液體高度的確定應和布液孔的直徑協(xié)調(diào)設計，使各項參數(shù)均在適宜的范圍內(nèi)。最高液位的范圍通常在200～500mm，而布液孔的直徑宜在3mm以上。［13］則液位保持管高度為：h,=1020=1173mm由Ls=d20nφ取取φ=，△H=160mm則：d0=()1/2=()1/2 = =液體分布器的安裝一般高于填料層表面150~300 mm (取決于操作彈性)，槽式分布器主槽分槽高度均取210mm，~，分槽寬度由液體量及停留時間確定，最低液位為50mm為宜，最高液位由操作彈性塔內(nèi)允許高度及造價確定，一般為200 mm 左右。本裝置的直徑較小可采用簡單的進氣分布裝置,同時排放的凈化氣體中的液相夾帶要求嚴格,應設除液沫裝置,為防止填料由于氣流過大而是翻,應在填料上放置一個篩網(wǎng)裝置,防止填料上浮.多孔型液體分布器系借助孔口以上的液層靜壓或泵送壓力使液體通過小孔注入塔內(nèi)。根據(jù)直管液量的大小，在直管下方開2～4排對稱小孔，孔徑與孔數(shù)依液體的流量范圍確定，通常取孔徑2～6㎜，孔的總面積與及進液管截面積大致相等，噴霧角根據(jù)塔徑采用30176。或45176。，直管安裝在填料層頂部以上約300㎜。此形分布器用于塔徑600～800㎜，對液體的均布要求不高的場合。根據(jù)要求，也可以采用環(huán)形管式多孔分布器。支管上孔徑一般為3～5㎜，孔數(shù)依噴淋點要求決定。支管排數(shù)、管心距及孔心距依塔徑和液體負荷調(diào)整。一般每根支管上可開1～3排小孔，孔中心線與垂直線的夾角可取15176。、176。、30176。或45176。等，取決于液流達到填料表面時的均布狀況。主管與支管直徑由送液推動力決定，如用液柱靜壓送液，～，～；采用泵送液則流速可提高。［16］填料支撐板用于支撐塔填料及其所特有的氣體、液體的質(zhì)量，同時