5填料吸收塔的设计.ppt

yyh 2005/12/19 填料吸收塔设计 设计任务书 设计条件 1、混合气体流量 m3（标）?h-1 2、混合气体组分含甲醇 %，空气 %(体积比) 3、混合气体温度 ℃ 4、吸收率 % 5、吸收剂温度 ℃ 6、操作压强 atm 设计内容 1、确定操作流程，绘制流程图 2、选择吸收剂、填料 3、确定吸收平衡关系，绘制X-Y图、进行物料衡算 4、计算塔径、填料层高度，并进行校核 5、填料层压降核算、喷淋密度核算 6、附属设备选型和计算 7、绘制设备图 三、物料衡算 四、计算塔径 （一）填料的选择 （瓷质乱堆拉西环） NOG的图解积分的绘图要求 带控制点的流程图 装订要求 1、将X—Y图和带控制点的流程图及设备图按要求装订在设计报告最后； 2、将草稿纸装订好并写上姓名；最后一并上交。 * * * * * 一、流程安排 CL—水在塔温度tm=(塔顶+塔底)/2下的比热， kJ · (kmol ·K)-1。 取Δx=0.003~0.005 二、平衡关系（用水吸收甲醇） ?—甲醇的微分溶解热， kJ?kmol-1 。 ? =6310+r。 r—入塔气体温度下甲醇的冷凝潜热，kJ?kmol-1。 一直计算到y*y1为止。 其中，t 的单位℃，E 的单位是atm。 亨利系数E 的计算 1.141 4.016 1.137 0.284 0.284 27.287 0.004 0 0 0 0.251 0.251 25 0 Y* （×103） X （×103） y*（×103） m E（atm） t（℃） x 根据（X，Y*）绘出X-Y图 计算结果列表 （在X-Y图上查得） 由L用量确定X1，并换算为x1。 （二） 泛点气速uF确定 用埃克特图查取 1）计算D计 （三）塔径计算 3)校核 2）圆整D计到D标（选择一个最接近D计的D标） u宜—适宜的空塔气速,m?s-1 U—喷淋密度， m3 ? (m2?h)-1； ?—填料的比表面积， m2?m-3； 要求： Lw ?0.08m3. (m.h)-1 5)校核润湿率：Lw=U/ ? Lh—以m3/h表示的吸收剂用量。 4)校核填料规格 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量 五、填料层高度确定 注：根据积分的定义，定积分的大小等于积分曲线在两条边界与横坐标之间围成的面积大小! Y1 Y2 1/(Y-Y*) Y-Y* Y* X Y 由Y-X图确定有关数据列表 （一）传质单元数NOG确定（图解法） HOG—气相传质单元总高度 m； HG—气相传质单元高度 m； HL—液相传质单元高度m； A：吸收因数 (二)气相传质总单元高度确定 a—填料的比表面积m2?m-3； δ—液膜厚度，m 由图2-12查取； RG—气膜填充系数，见表2-7； 1）传质单元高度H G的计算 C=0.6，因混合气体中不含氢气； VG—实际气速，m?s-1； VL—液体表面速度， m?s-1,由图2-12查取。 C1=1 C2 =1 C3 =1 RL：气膜填充系数，见表2-7 2）传质单元高度H L的计算 γ?L, μ? L —T K时液相的密度和粘度。 γL, μL—在293K时液相的密度和粘度。 n的值见资料。 20℃时甲醇在水中的扩散系数DL为1.28?10-9 m2?s-1。注意公式中DL的单位。 V填料 LW Z D 填料规格 计算结果列表 注：以上校核步骤如果不能满足要求，则必须更换D标，或者更换吸收剂的用量L。 最好是在开始计算塔径时，分组采用不同的吸收剂用量L分别计算出塔径，然后选取最合适的一组数据。 mmH2O （可用埃克特图查出） 压降校核 1）连接管径的确定 （吸收塔气体和液体进出口接管） 六、画填料塔的工艺条件图和带控制点的流程图 Z/D3.0 填料层不分段， Z/D3.0 填料层分段，两段之间加液体再分布装置。 七、附属设备的选择 2）通风机的选择 取风压 HT=2?pf Vs—流体的体积流量m3?s-1； u宜—液体取1~3 m?s-1，气体取10~30 m?s-1 。 d计圆整为d标。 L—液体管长，取30m； ?Le—管件与阀门的当量长度，根据流程中的管件和阀门到教材中查取； ?—摩擦系数，根据管中液体的雷诺数和相对粗糙度查莫狄图。 3）离心泵的选择 m。