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水吸收填料塔的设计
1设计方案简介
1.1设计方案的确定
用水吸收属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率和分离效率，选用
逆流吸收流程，此过程吸收剂利用率也较高。因用水作为吸收剂，且
产品，故采用纯溶剂。
1.2填料的选择
水吸收的过程，操作温度及操作较低，考虑到耐的腐蚀和
价廉，所以工业上选用塑料散装填料。在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综
合性能较好，故此选用D38聚丙烯阶梯环填料。
N
阶梯环是在的基础上改善而得到的一种高效填料。其高径比为1：2，
底端为喇叭口形，环内有筋。这种填料由于高径比较小，使气体路径缩短，流动
阻力大大减小，填料底端的喇叭口使得填料间以点接触为主，有利于液膜表面不
断更新。阶梯环的综合性能优于，成为目前所使用的环形填料中最为优良
的一种。
2工艺计算
2.1基础物性数据
2.1.1液相物性的数据
对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，
25℃时水的有关物性数据如下：
3
密度为ρ=997.1kg/m
L
粘度为μ=0.0008937Pa·s=3.2173kg/(m·h)
L
表面张力为σL=71.97dyn/cm=932731kg/h2
-92-62
在水中的扩散系数为D=1.327×10m/s=4.776×10m/h
L
Tμ0
(依DD0计算，查化工原理(第二版).：化学工业，
0
Tμ
2009)
2.1.2气相物性的数据
进塔混合气体温度为35℃
混合气体的平均摩尔质量为
M=ΣyM=0.06×58.08+0.94×29=30.74g/mol
Vmii
混合气体的平均密度为
PMVm101.325×30.743
ρVm===1.216Kg/m
RT8.314×308.15
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得35℃空气的粘度为
μ=1.88×10-5Pa•s=0.068kg/(m•h)
V
查手册得在空气中的扩散系数为
22
DV=0.106cm/s=0.038m/h
0
PT3/2
D=D0()()
（依PT0计算，其中293K时，100kPa时在空气中扩散系数
−52
为1×10m/s，查化工原理(第二版).：化学工业，2009)
2.1.3气液相平衡数据
当x0.01,t=15～45℃时，-水体系的亨利系数可用式：
2040
lgE=9.171−
T计算
E=211.5kPa
相平衡常数为
m=E/P=211.5/101.3=2.09
溶解度
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