填 料 吸 收 塔

1、化化 原原 教教 研研 室室填料吸收塔的设计填料吸收塔的设计 注 1、化工单元操作优化课程是一门独立的课程，单独计分； 2、设计期间作息时间为上午4节课(8：00到11：20)，下午2节课1 ：30到3 ：10 ，期间不定期考勤，计入平时成绩，教室在五号搂二楼； 3、设计成绩由平时、设计和考试三部分构成； 4、设计过程中注意既要相互配合又要相对独立； 5、化工单元操作优化课程设计报告有统一规定格式，到设计后期讲解后方可开始抄写。 准备材料 1、从学校领取课程设计报告本（每人一本）； 2、草稿纸（每人一本，设计结束时一同上交）； 3、班级统一购买75cm50cm坐标纸、三号图纸（每人各一张）；

2、4、设计任务书（每组一份，最后要交还老师，不要丢失也不要在上面写字）； 5、设计复印资料（每组一份，最后要交还老师，不要丢失也不要在上面写字）； 6、每班准备一瓶胶水、一只订书机。一、流程安排一、流程安排通风机通风机离心泵离心泵分离装置分离装置甲醇甲醇新鲜水新鲜水高位槽高位槽尾气放空尾气放空250C400C混合气混合气二、平衡关系（用水吸收甲醇）二、平衡关系（用水吸收甲醇）XCttLnn11nnxxxCL：溶液在塔平均温度下的平均比热,k J/(kmol K)。按水在平均温度下的比热。取x=0.0030.005=6310+rr入塔气体温度下甲醇的冷凝潜热，kJ/kmolt 0=250C假设塔底

3、温度为t (ty1E 的单位是atm t 的单位0C 1 5 5 0lg5 .4 7 82 3 0Et,*Emym xPxt（0C） E（atm）my*X103Y* 103注：举例一组计算过程。计算结果列表根据（根据（X, ,Y* *）绘出）绘出X-YX-Y图图三、物料衡算三、物料衡算12min12()1)V YYLXX计算最小吸收剂用量 *11YX由 （在X-Y图上查得）组长分配任务min(1.1 2.0)2LL计算吸收剂的实际用量 ）minminminmin1.21.41.61.8LLLL1112()LLXxttxxtCt顶底底o底验证塔底温度：由应该小于50 C(直到该条件满足为止)11

4、31;()kmol hkg hm h3)计算混合气流量：操作状态下将计算的结果列表摩尔流量（kmolh-1）质量流量（kgh-1）体积流量（m3h-1）混合气吸收剂L四、计算塔径四、计算塔径（一）填料的选择（一）填料的选择 瓷质、乱堆拉西环瓷质、乱堆拉西环25 2550 50壁厚壁厚(相关填料参数可由附录查得)（二）（二） 泛点气速泛点气速uF确定确定用埃克特的通用图（见教材相关部分内容）（三）塔径计算（三）塔径计算0.5 0.8)Fuu宜取（u宜适宜的空塔气速,m/s1）计算D计24标实DVus(0.5 0.8)Fuu实是 否，(直 到 满 足 该 条 件 为 止 )3)校核8Dd4SVD

5、u计宜DD计计标标2)圆整到（选择一个最接近D 的D ）：D500，600，700，800，900，1000，1200，标1400，1600mm4)校核 d为填料直径5)校核润湿率：Lw=v/ v喷淋密度;填料的比表面积,m2/m324hLvDLh以m3/h表示的吸收剂用量;Lw 0.08m3/(m.h)(必须有一个大于,另一个如果不满足该条件，仍继续往下算)250/PmmH O mZ填料（可用埃克特图查出）注：以上校核步骤如果不能满足，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分别计算出塔径，然后选取最好的一组数据。6）压降校核六、填料层高度确

6、定六、填料层高度确定（一）传质单元数确定（图解法）12*YYYOGYYdNY2Y1Y- Y*Y*XY*1YY (二)传质单元高度确定AHHHLGOGHOG：气相传质单元总高度 m；mVLA nmmmmn21A：吸收因数HL：液相传质单元高度m；HG：气相传质单元高度 m；32175. 025. 0)1 (1 .363600CCCVVVaCRHGLGGGaC1=1 C2 =1 C3 =1:液膜厚度，m 由图2-12查取。a：填料的比表面积m2/m3RG：气膜填充系数，见表2-7C=0.6，因混合气体中不含氢气。VG：实际气速，m/sVL：液体表面速度，m/s,由图2-12查取。3 . 0544

7、.32WLLLLCRCCHRL：气膜填充系数，见表2-77.04)2.0(nWLC5 . 053. 05)293()(LLLLLLTC L, L :T0C时液相的重度和粘度。5 . 053. 0)10(LLLLDCn的值见资料。L, L：在200C时液相的重度和粘度。当LW0.08OGOGNHZ为填料表面效率，查资料图2-13 V填料LWZD填料规格P加以分析：叙述设备费用和操作费用之和为最小Z=HOG NOG当 LW 0.08七、附属设备的选择七、附属设备的选择1、高位槽与喷嘴之间的高度 Z gudlHf22实1)连接管径的确定(高位槽与喷嘴之间的接管）uVsd4Vs：水的体积流量m3/s,

8、 u取13m/s/dRe3m/s)1 ( 实标计udd由柏努利方程的 Z=Hf2) 风机与气体分布器之间的接管uVsd4Vs：混合气体在操作条件下体积流量m3/s, u取1030m/s/dRe30m/s)10(实标计uddgudlHf22实2、通风机的选择fTHH风机风压风量3、离心泵的选择feHZH为塔高Z 风压： 吸收工艺流程说明吸收工艺流程说明 甲醇空气混合气体由风机送入吸收塔部，流量由自调阀控制，在填料塔内混合气体在填料空隙中向上流动，分离掉甲醇的空气由吸收塔顶部排出，吸收塔的压力由压力调节阀控制吸收剂水由填料塔顶部喷入，沿填料表面向下流动，气液两相在吸收塔内进行传质。甲醇不断溶解，到吸收剂水中在填料塔底部。甲醇水溶液由吸收液泵送出。流量由塔底液位控制甲醇水溶液进入解吸塔底部。解吸塔是一个板式的。塔釜由再沸器供入蒸汽，蒸汽由底部向上流动，与向上向下的甲醇水溶液进行传质。甲醇被气提到气相中，塔顶蒸汽进入冷凝器。由冷却水冷凝。甲醇水溶液进入甲醇水溶液储槽经过气提的水由吸收剂泵送出。流量由塔釜液位控制，吸收剂循环使用为了提高吸收效果有利于吸收的进行，需用冷却器将液体冷却到较底温度后进入吸收塔顶部。为了维持系统的吸收平衡。用流量控制补水部分吸收剂，吸收剂流量和空气甲