20℃时水的有关物性数据如下.doc

20℃时水的有关物性数据如下：液相： 密度ρ水=998.2(kg/m3) 粘度μL=0.001004(Pa.S)=3.6kg/(m.h) 表面张力δL=72.69(dyn/cm)=942062.4(kg/h2) SO2在水中的扩散系数DL=1.47×10-5(㎝2/s)=5.29×10-6(m2/h) 3.1.2气相物性数据 混合气体的平均摩尔质量为 Mvm =0.05×64.06+0.95×29=30.75 混合气体的平均密度为 1.257（kg/m3） 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册的20 C°空气的粘度为 (m·h) 在空气中的扩散系数为 m2/s)=0.039 (m2/h) 3.1.3气液两相平衡时的数据 常压下20℃在水中的亨利系数为 相平衡常数为 溶解度系数为 3.2物料衡算 因为公式GB（Y1-Y2）=Ls(X1-X2)无论是低浓度吸收还是高浓度吸收均适用，故物料衡算利用此式。（以下计算过程分别以G和L表示GB 和 Ls） 进塔气相摩尔比为 出塔气相摩尔比为 进塔惰性气相流量为 该吸收过程属于低浓度吸收，平衡曲线可近似为直线，最小液气比可按下式计算，即 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为 取操作液气比 93 L=49.935×85.48=4268(kmol/h) + X2=85.48(0.0526-0.00263)/4268 +0 =0.0010 3.3填料塔的工艺尺寸计算 3.3.1塔径的计算 考虑到塔的压力降，塔的操作压力为101.325 =0.05×64.06+0.95×29=30.75kg/kmol 液体密度 混合气体质量流量G==1.257×2200=2765.4kg/h 液体质量流量 用图横坐标的0.987与乱堆填料的泛点线，查的纵坐标 选用50mm×50mm×4.5mm乱堆瓷鲍尔环，填料因子， 20℃溶液粘度取20℃水的粘度 泛点气速 因为泛点气速的0.5~0.8倍为空塔气速为0.7则 塔径 圆整后取D=1.0m=1000mm 3.3.2泛点率校核和填料规格 泛点率校核 (在0.5~0.8范围内，所以符合要求) 填料规格校核 阶梯环的径比要求：=1000/50=2010 3.3.3液体喷淋密度校核 取最小润湿速率为： 查《化工原理课程设计（化工传递与单元操作课程设计）》附录五得 故满足最小喷淋密度的要求. 经以上校核可知，填料塔直径选用D1000mm合理 3.4填料层高度计算 3.4.1传质单元数的计算 解吸因数为 气相总传质单元数为 3.4.2传质单元高度的计算 气相总传质单元数 气相总传质单元高度来用修正的恩田关联式计算： 查表(常见材质的临界表面张力值) ， 液体质量通量为 气体质量通量为 气膜吸收系数由下式计算 液膜吸收系数由下式计算： 由，查得， 则 因为，故需要校正。 由 ，得 则有 由 3.4.3填料层高度的计算 根据设计经验，填料层设计高度一般为 ~ 因此取 所以设计取填料层高度为 查附，对于鲍尔环填料，h/D=5～10,m 取则 计算得填料层高度为5500mm，故需要分段。 填料层压降计算： 采用Eckert关联图计算压力降 横坐标： 纵坐标： 查图得： 填料层压降为：Δp=300×5.5=1650Pa 3.5填料塔附属高度的计算 塔上部空间高度，通过相关资料可知，可取为1.3m，塔底液相停留时间按1.5min考虑，则塔釜液所占空间高度为： 考虑到气相接管所占空间高度，底部空间高度可取2.5m，所以塔的附属空间高度可以取为1.3+2.5=3.8米。 因此塔的实际高度取H=5.5+3.8=9.3(m)