填料吸收塔课程设计.ppt

四、物料衡算（求最小液气比）1.物料衡算与吸收操作线方程2.吸收剂用量对操作线的影响3.最小液气比第31页，课件共86页，创作于2023年2月1.物料衡算与吸收操作线方程或操作线方程：第32页，课件共86页，创作于2023年2月2.吸收剂用量对操作线的影响第33页，课件共86页，创作于2023年2月3.最小液气比由图解得若则或所以操作液气比第34页，课件共86页，创作于2023年2月⑴进塔气相摩尔比：⑵出塔气相摩尔比：⑶进塔惰性气相流量：⑷该过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即：⑸对于纯吸收过程，进塔液相组成为:第35页，课件共86页，创作于2023年2月⑹取操作液气比为：第36页，课件共86页，创作于2023年2月五、填料塔的工艺尺寸的计算1.填料塔塔径的计算1.1泛点气速的计算1.2塔径的计算及校核2.填料层高度的计算2.1气相总传质单元高度的计算2.2气相总传质单元数的计算第37页，课件共86页，创作于2023年2月1.填料塔塔径的计算填料塔的直径D与操作空塔气速u及气体体积流量Vs之间存在以下关系：式中：D——塔径，m;Vs——气体体积流量，m3/s;u——操作空塔气速，m/s第38页，课件共86页，创作于2023年2月1.1泛点气速的计算液泛气速为操作气速的最大极限速度，所以操作气速必须小于液泛气速，一般取操作气速为液泛气速的50%~80%，即泛点率（操作气速与液泛气速的比值）约为0.5~0.8。若泛点率小，操作气速小，压力降小，能耗低，操作弹性大；但塔径增大，设备投资高，生产能力低，同时不利于气、液充分接触，致使分离效率低若泛点率取值过大，压力降大，能耗多，且操作不平稳，难以控制，分离效果更差。因此，泛点率应根据具体情况而定。大多数情况下，泛点率应选在0.6~0.8之间。第39页，课件共86页，创作于2023年2月（1）散堆填料泛点气速的计算常用埃克特（Eckert）泛点气速关联图进行计算，该关联图是以X为横坐标，以Y为纵坐标进行关联的。其中：式中：提示：实验填料因子的选取见参考教材第40页，课件共86页，创作于2023年2月Ecket泛点关联图第41页，课件共86页，创作于2023年2月（2）规整填料泛点气速的计算参考文献：匡国柱，史启才主编.化工单元过程及设备课程设计.北京：化学工业出版社.2002.1:263~265图书馆找第42页，课件共86页，创作于2023年2月本例中：气相质量流量为：液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即Eckert通用关联图的横坐标为：查图5-21得：查表5-11得：取第43页，课件共86页，创作于2023年2月1.2塔径的计算及校核塔径的计算：塔径的圆整：塔径（D）圆整间隔举例≤70050或100如：600、650、700700≤D≤1000100如：700、800、900D≥1000200如：1000、1200、1400单位：mm圆整后D=1200mm第44页，课件共86页，创作于2023年2月（1）泛点率校核第45页，课件共86页，创作于2023年2月（2）填料规格校核填料种类D/d的推荐值拉西环≥20~30鞍环≥15鲍尔环≥10~15阶梯环＞8环矩鞍＞8第46页，课件共86页，创作于2023年2月（3）液体喷淋密度校核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，其计算式为：式中：U——液体喷淋密度，m3/(m2·h);Lh——液体喷淋量，m3/h;D——填料塔直径，m为使填料能获得良好的润湿，塔内液体喷淋量应不低于某一极限值，此极限值称为最小喷淋密度，以Umin表示式中：Umin——最小喷淋密度，m3/(m2·h);(LW)min——最小润湿密度，m3/h;at——填料的总比面积，m2/m3散装填料最小喷淋密度计算公式第47页，课件共86页，创作于2023年2月最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。其值可由经验公式计算，也可采用一些经验值。对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小润湿速率(LW)min为0.08m3/(m·h);对于直径大于75mm的散装填料，可取(LW)