碳酸丙烯酯PC脫碳填料塔的設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、. . . . 碳酸丙烯酯（PC）脫碳填料塔設(shè)計(jì)目 錄化工原理設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3一、設(shè)計(jì)目的3二、設(shè)計(jì)任務(wù)3三、設(shè)計(jì)條件3四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)4五、設(shè)計(jì)容5一、計(jì)算前的準(zhǔn)備61.CO2在PC中的溶解度關(guān)系62.PC密度與溫度的關(guān)系73.PC蒸汽壓的影響84.PC的粘度8二、物料衡算81.各組分在PC中的溶解量82.霧沫夾帶量Nm3/m3PC93.溶液帶出的氣量Nm3/m3PC94.出脫碳塔凈化氣量105.計(jì)算PC循環(huán)量106.驗(yàn)算吸收液中CO2殘量為0.15 Nm3/m3PC時(shí)凈化氣中CO2的含量107.出塔氣體的組成11三、熱量衡算121.混合氣體的定壓比熱容122.液體的比熱容133.CO2的溶解熱14

2、4.出塔溶液的溫度145.最終的衡算結(jié)果匯總15四、設(shè)備的工藝與結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算161.確定塔徑與相關(guān)參數(shù)15五、填料層高度的計(jì)算18六、填料層的壓降26七、附屬設(shè)備與主要附件的選型25八，塔總高計(jì)算 28九、設(shè)計(jì)概要表29十、對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)與總結(jié)28參考文獻(xiàn)28+化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、化工原理課程設(shè)計(jì)目的、任務(wù)1. 培養(yǎng)學(xué)生查閱資料選用公式和搜索數(shù)據(jù)的能力2. 培養(yǎng)學(xué)生在填料吸收塔、精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性和可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性并注意操作時(shí)的勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計(jì)思想。3. 培養(yǎng)學(xué)生能迅速準(zhǔn)確的對(duì)填料塔進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)計(jì)算的能力4. 培養(yǎng)學(xué)生能用簡(jiǎn)潔的文字清晰的圖表

3、來(lái)表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想的能力二、設(shè)計(jì)任務(wù)碳酸丙烯脂（PC）脫出CO2氣體填料吸收塔設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)條件1、混合氣（變換氣）處理量： 40000 Nm3/h2、進(jìn)塔混合氣體成分： 原始數(shù)據(jù)表（均為體積%，下同)3、進(jìn)塔吸收劑（碳酸丙烯酯PC）入塔濃度，自定；4、氣液兩相的入塔均選定為：305、出塔凈化氣中CO2濃度0.6%6、操作壓力：1.6MPa進(jìn)塔變換氣CO2COH2N2合計(jì)體積百分?jǐn)?shù),%29.01.547.222.3100組分分壓，MPa0.4640.0240.7550.3571.600組分分壓，kgf/cm24.7350.2457.7013.63816.319原始數(shù)據(jù)表四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.碳酸丙烯酯

4、（PC）的物理性質(zhì)正常沸點(diǎn)，（）蒸汽壓×133.32-1Pa粘度，mPa·s分子量20430382050102.090.10.242.761.62溫度，（）015254055（kg/m3）122412071198118411692.比熱計(jì)算式 3.CO2在碳酸丙烯酯（PC）中的溶解度溫度t，（）2526.737.84050亨利系數(shù)E×101.3-1kPa81.1381.7101.7103.5120.84.CO2在碳酸丙烯酯（PC）中的溶解熱可近似按下式計(jì)算（以表示）5.其他物性數(shù)據(jù)可查化工原理附錄五、化工原理課程設(shè)計(jì)主要容1、工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)方案和工藝流程

5、的說(shuō)明（2）填料吸收塔的工藝計(jì)算；吸收劑用量求?。鹤钚∥談┯昧浚談┯昧?；操作線(xiàn)方程；填料塔徑求?。哼x擇填料，液泛速度，空塔氣速，塔徑與圓整，最小潤(rùn)濕速度求取與潤(rùn)濕速度的選取，塔徑的校正；傳質(zhì)單元高度的求??；傳質(zhì)單元數(shù)的求取；填料層高度；單位填料層壓降的求?。晃账叨扔?jì)算；液體分布；再分布與分布器的選型；填料吸收塔的工藝流程圖；（3）填料吸收塔設(shè)備設(shè)計(jì) 填料吸收塔附屬結(jié)構(gòu)的選型與設(shè)計(jì)； 全塔高度：包括上、下封頭，裙座高度。 2、制圖 包括工藝流程圖、設(shè)備圖。 3、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一：計(jì)算前的準(zhǔn)備：1.CO2在PC中不同溫度下亨利系數(shù)數(shù)據(jù)溫度t，（）2526.737.84050亨利系數(shù)E&#

6、215;101.3-1kPa81.1381.7101.7103.5120.8作圖得：亨利系數(shù)與溫度近似成直線(xiàn)，且kPa因?yàn)楦邼舛葰怏w吸收，故吸收塔CO2的溶解熱不能被忽略。現(xiàn)假設(shè)出塔氣體的溫度為，出塔液體的溫度為，并取吸收飽和度（定義為出塔溶液濃度對(duì)其平衡濃度的百分?jǐn)?shù)）為70%，然后利用物料衡算結(jié)合熱量衡算驗(yàn)證上述溫度假設(shè)的正確性在40下，CO2在PC中的亨利系數(shù)E40=103.5×101.3 kPa=10485 kPa1出塔溶液中CO2的濃度（假設(shè)其滿(mǎn)足亨利定律）（摩爾分?jǐn)?shù)）2根據(jù)吸收溫度變化的假設(shè)，在塔液相溫度變化不大，可取平均溫度35下的CO2在PC中溶解的亨利系數(shù)作為計(jì)算相平

7、衡關(guān)系的依據(jù)。即： kPaCO2在PC中溶解的相平衡關(guān)系，即：式中：為摩爾比，kmolCO2/kmolPC；為CO2的分壓，kgf/cm2；T為熱力學(xué)溫度，K。用上述關(guān)聯(lián)式計(jì)算出塔溶液中CO2的濃度有與前者結(jié)果相比要小，為安全起見(jiàn)，本設(shè)計(jì)取后者作為計(jì)算的依據(jù)。結(jié)論：出料（摩爾分?jǐn)?shù)）2.PC密度與溫度的關(guān)系利用題給數(shù)據(jù)作圖，得密度與溫度的關(guān)聯(lián)表達(dá)式為（式中t為溫度，；為密度，kg/m3）溫度，（）015254055（kg/m3）122412071198118411693.PC蒸汽壓的影響根據(jù)變換氣組成與分壓可知，PC蒸汽壓與操作總壓與CO2的氣相分壓相比均很小，故可忽略。4.PC的粘度 mPa&

8、#183;s（T為熱力學(xué)溫度，K）5.工藝流程確定：本次吸收采用逆流吸收的方法。二、物料衡算1.各組分在PC中的溶解量查各組分在操作壓力為1.6MPa、操作溫度為40下在PC中的溶解度數(shù)據(jù)，并取其相對(duì)吸收飽和度均為70%，將計(jì)算所得結(jié)果列于下表（亦可將除CO2以外的組分視為惰氣而忽略不計(jì)，而只考慮CO2的溶解）：CO2溶解量的計(jì)算如下：各個(gè)溶質(zhì)溶解量的計(jì)算如下：（以CO2為例）通過(guò)第一部分已知CO2在40的平衡溶解度 Nm3/m3PC式中：1184為PC在40時(shí)的密度，102.09為PC的相對(duì)摩爾質(zhì)量。CO2的溶解量為（10.859-0.15）×0.7=7.496 Nm3/m3PC組

9、分CO2COH2N2合計(jì)組分分壓，MPa0.4640.0240.7550.3571.60溶解度，Nm3/m3PC10.8590.0160.2230.22311.121溶解量，Nm3/m3PC7.4960.0110.1560.1567.819溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%95.880.141.991.99100.00說(shuō)明：進(jìn)塔吸收液中CO2的殘值取0.15 Nm3/m3PC，故計(jì)算溶解量時(shí)應(yīng)將其扣除。其他組分溶解度就微小，經(jīng)解吸后的殘值可被忽略。平均分子量：入塔混合氣平均分子量：溶解氣體的平均分子量：2.霧沫夾帶量Nm3/m3PC以0.2 Nm3/m3PC計(jì)，各組分被夾帶的量如下：CO2：0.2×

10、;0.29=0.058 Nm3/m3PCCO： 0.2×0.015=0.003 Nm3/m3PCH2： 0.2×0.472=0.0944 Nm3/m3PCN2： 0.2×0.223=0.0446 Nm3/m3PC3.溶液帶出的氣量Nm3/m3PC各組分溶解量：CO2： 7.496 Nm3/m3PC 95.88%CO： 0.011 Nm3/m3PC 0.14%H2： 0.156 Nm3/m3PC 1.99%N2： 0.156Nm3/m3PC 1.99%7.819 Nm3/m3PC 100%夾帶量與溶解量之和：CO2：0.028+7.203=7.554Nm3/m3PC

11、 94.20%CO：0.003+0.011=0.014 Nm3/m3PC 0.175%H2：0.0944+0.156=0.250 Nm3/m3PC 3.12%N2：0.0446+0.156=0.201 Nm3/m3PC 2.51%8.019Nm3/m3PC 100%4.出脫碳塔凈化氣量以分別代表進(jìn)塔、出塔與溶液帶出的總氣量，以分別代表CO2相應(yīng)的體積分率，對(duì)CO2作物料衡算有：V1 =26058 Nm3/ h聯(lián)立兩式解之得V3=V1(y1-y2)/(y3-y2)=40000×(0.290.006)/(0.94200.006)=12136.75Nm3/hV2 = V1 - V3 =27

12、863.25 Nm3/ h5.計(jì)算PC循環(huán)量因每1 m3PC 帶出CO2為7.554 Nm3 ，故有：L=V3y3/7.259=12136.75×0.9420/7.554=1513.479m3/h操作的氣液比為V1/L=40000/1513.479=26.4296.驗(yàn)算吸收液中CO2殘量為0.15 Nm3/m3PC時(shí)凈化氣中CO2的含量取脫碳塔阻力降為0.3kgf/cm2，則塔頂壓強(qiáng)為16.319-0.3=16.019 kgf/cm2，此時(shí)CO2的分壓為 kgf/cm2，與此分壓呈平衡的CO2液相濃度為： 式中：1193為吸收液在塔頂30時(shí)的密度，近似取純PC液體的密度值。計(jì)算結(jié)果表

13、明，當(dāng)出塔凈化氣中CO2的濃度不超過(guò)0.5%，那入塔吸收液中CO2的極限濃度不可超過(guò)0.216 Nm3/m3PC，本設(shè)計(jì)取值正好在其所要求的圍之，故選取值滿(mǎn)足要求。入塔循環(huán)液相CO2：1513.479×0.15=227.0227.出塔氣體的組成出塔氣體的體積流量應(yīng)為入塔氣體的體積流量與PC帶走氣體的體積流量之差。CO2：40000×0.29-7.554×1513.479=167.179Nm3/h 0.60%CO： 40000×0.015-0.014×1513.479=578.811Nm3/h 2.08%H2： 40000×0.472-

14、0.250×1513.479=18501.63Nm3/h 66.40%N2： 40000×0.223-0.201×1513.479=8615.791Nm3/h 30.82%27863.411Nm3/h 100%計(jì)算數(shù)據(jù)總表出脫碳塔凈化氣量進(jìn)塔帶出氣量(V1)Nm3/h出塔氣量(V2)Nm3/h溶液帶出的總氣量(V3)Nm3/h4000027863.2512136.75氣液比26.429入塔氣體平均分子量20.368溶解氣體平均分子量42.823PC中的溶解量(溶解氣量與其組成）40組分CO2COH2N2總量溶解度，Nm3/m3PC108590.02 0.22 0.

15、22 11.32溶解量，Nm3/m3PC7.4960.01 0.16 0.16 7.819溶解體積流量Nm3/h11345.03916.648236.103236.10311833.892溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%95.880.14 1.99 1.99100.00 出塔液相帶出氣量與其組成 40溶解量，Nm3/m3PC7.5540.014 0.25 0.20 8.019 體積流量Nm3/h11432.82121.189378.369 304.20912136.588溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%94.200.1753.122.51100.00 入塔氣相與其組成 30體積流量Nm3/h11600600 1888

16、08920 40000溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%29.00 1.50 47.20 22.30 100.00 出塔氣相的組成 35體積流量Nm3/h167.179578.811 18501.638615.79127863.411溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%0.602.0866.4030.82100.00 入塔液相與其組成 30體積流量Nm3/h227.022227.022溶解氣所占的百分?jǐn)?shù)%100.00 1003、 熱量衡算 在物料衡算中曾假設(shè)出塔溶液的溫度為40，現(xiàn)通過(guò)熱量衡算對(duì)出塔溶液的溫度進(jìn)行校核，看其是否在40之。否則，應(yīng)加大溶劑循環(huán)量以維持出塔溶液的溫度不超過(guò)40。具體計(jì)算步驟如下：1.混合氣體的定

17、壓比熱容因未查到真實(shí)氣體的定壓比熱容，故借助理想氣體的定壓比熱容公式近似計(jì)算。理想氣體的定壓比熱容：，其溫度系數(shù)如下表：系數(shù)aBcdCp1（30）Cp2（32）CO24.7281.754×10-2-1.338×10-54.097×10-98.929/37.388.951/37.48CO7.373-0.307×10-26.662×10-6-3.037×10-96.969/29.186.97/29.18H26.4832.215×10-3-3.298×10-61.826×10-96.902/28.906.904

18、/28.91N27.440-0.324×10-26.4×10-6-2.79×10-96.968/29.186.968/29.18表中Cp的單位為（kcal/kmol·）/（kJ/kmol·）進(jìn)出塔氣體的比熱容Cpv2=Cpiyi =37.48×0.0060+29.18×0.0208+28.91×0.664+29.18×0.3082 =29.02 KJ/Kmol·2.液體的比熱容溶解氣體占溶液的質(zhì)量分率可這樣計(jì)算：質(zhì)量分率為其量很少，因此可用純PC的比熱容代之。本設(shè)計(jì)題目中 kJ/kg·

19、文獻(xiàn)查得 kJ/kg·,據(jù)此算得： kJ/kg·； kJ/kg·本設(shè)計(jì)采用后者。3. CO2的溶解熱kJ/kmolCO2文獻(xiàn)查得 kJ/kmolCO2（實(shí)驗(yàn)測(cè)定值）本設(shè)計(jì)采用后者。CO2在PC中的溶解量為7.496×1513.479=11345.039Nm3/h=506.475kmol/h故Qs=14654×506.475=7421884.65kJ/h4.出塔溶液的溫度設(shè)出塔氣體溫度為35，全塔熱量衡算有：帶入的熱量（QV1+QL2）+ 溶解熱量（Qs）= 帶出的熱量（QV2+QL1）Qv1=V1Cpv1(Tv1T0)=40000×3

20、1.43×30/22.4=1683750 kJ/hQL2=L2CpL2(TL2T0)=1513.479×1193×1.426×30=20556533.39kJ/hQv2=V2Cpv2(Tv2T0)=27863.25×29.02×35/22.4=1263424.242kJ/hQL1=L1CpL1(TL1T0)=1828203.785 ×1.44×TL1=1724717 TL1kJ/h式中：L1=1513.479×1193+(12136.588-0.2×1513.479)×42.823/2

21、2.4=1828203.785 kg/h1683750+20556533.39+7421884.65=1263424.242+1724717TL1TL1=39.896.最終衡算結(jié)果：出塔氣相與其組成（35）V2=27863.41Nm3/hCO2COH2N2167.2 578.81 18501.63 8615.79 Nm3/h0.60 2.0866.4030.82%QV2=1263424.24kJ/h入塔液相與其組成（30）L2=1513.479m3/hCO2COH2N2227.-Nm3/h-%QL2=20556533.39kJ/h入塔氣相與其組成（30）V1=40000Nm3/hCO2COH2

22、N22605811600 600 18880 8920Nm3/h29.01.547.222.3%QV1=1093738kJ/h出塔液相帶出氣量與其組成（40）L1=12136.588kg/hCO2COH2N2694611433 21.19 378.37 304.21 Nm3/h94.200.183.122.51%脫碳塔溶解氣量與其組成（40）L1=11833.892kg/hCO2COH2N27469.761134516.65 236.10 236.10 Nm3/h95.880.141.991.99%Qs=1683750kJ/h28 / 28四、設(shè)備的工藝與結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定塔徑與相關(guān)參

23、數(shù)塔底氣液負(fù)荷大，依塔底氣液負(fù)荷條件求取塔徑采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖法求取泛點(diǎn)氣速，并確定操作氣速。入塔混合氣體的質(zhì)量流量:注：20.368為入塔混合氣體的平均分子量10.653為出塔混合氣體的平均分子量Mm2 = 440.006+280.0208+20.664+280.3082= 10.653kg/kmol塔底吸收液的質(zhì)量流量:入塔混合氣的密度（未考慮壓縮因子）吸收液的密度（40）吸收液的粘度，依下式計(jì)算得到：mPa·s（平均溫度35時(shí)的值）選mm塑料鮑爾環(huán)（米字筋），其濕填料因子，空隙率，比表面積，Bain-Hougen關(guān)聯(lián)式常數(shù)。（1） 選用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖法求解 關(guān)聯(lián)

24、圖的橫坐標(biāo)：（v/l）0.5L/V=(12.83/1184)0.51197720/23508=5.408查Eckert通用關(guān)聯(lián)圖得縱坐標(biāo)值為0.0025，即：（2）選用Bain-Hougen關(guān)聯(lián)式求解根據(jù)設(shè)計(jì)u=0.1m/s2求取塔徑Vs=40000×(0.1013/1.6)(303.15/273.15)=2810.644m3/h=0.781m3/sD=(4×0.781/3.14×0.1)0.5=3.154m本次設(shè)計(jì)取D=3200mm3核算操作氣速u(mài)=4Vs/3.14×D2=4×0.781/3.14×3.2²=0.0972m

25、/s則操作氣體速度取u=0.10m/s合適4 核算徑比D/d=3200/50=64>1015（滿(mǎn)足鮑爾環(huán)的徑比要求）5校核噴淋密度采用聚丙烯填料表面L噴，min=（MWR）at =0.08×106.4=8.512m3/(m2.h)（通常對(duì)于直徑不超過(guò)75mm的散裝填料，最小潤(rùn)濕速率可取為0.08m³/（m·h）;對(duì)于直徑大于75mm的散裝填料，可取為0.12m³/（m·h）L噴=（滿(mǎn)足要求）五、填料層高度的計(jì)算塔截面積=0.785D2=0.785×3.2²=8.038因其他氣體的溶解度很小，故將其他氣體看作是惰氣并視作

26、為恒定不變，那么，惰氣的摩爾流率又溶劑的蒸汽壓很低，忽略蒸發(fā)與夾帶損失，并視作為恒定不變，那么有L=1513.479×1193/(102.09×3600×8.038)=0.611kmol/(m2·s)，吸收塔物料衡算的操作線(xiàn)方程為將上述已知數(shù)據(jù)代入操作線(xiàn)方程，整理得采用數(shù)值積分法求解，步驟如下：1.將氣相濃度在其操作圍10等份，其等份間距為0.0284，并將各分點(diǎn)的y值代入式（1）計(jì)算出對(duì)應(yīng)的x值，并列入后面表格中的第1、2列中。2.計(jì)算各分點(diǎn)截面處的氣液相流率G=(1+Y)G L=(1+X)L 3.計(jì)算的傳質(zhì)系數(shù)=1exp -1.45(33/39.1)

27、0.75(225703/106.4·8.5248)0.1(2257032·106.4/11842·1.27× 108)-0.05(2257032/1184×39.1×106.4)0.21由計(jì)算知awat=106.4式中：UL=kg/(m . h)、氣體、液體的黏度，、氣體、液體的密度，、溶質(zhì)在氣體、液體中的擴(kuò)散系數(shù)，R通用氣體常數(shù)，T系統(tǒng)溫度，K填料的總比表面積，填料的潤(rùn)濕比表面積，g重力加速度，1.27×108m/h液體的表面力，填料材質(zhì)的臨界表面力，填料形狀系數(shù)上述修正的恩田公式只適用于的情況，由計(jì)算得知u0.5uF 氣

28、膜吸收系數(shù)計(jì)算： 氣體質(zhì)量通量為 = 0.237106.510.8842.5510-4 =5.6910-3 = 0.23753.850.8842.5110-4 =2.8310-3液膜吸收系數(shù)計(jì)算： 液體質(zhì)量通量為 = 0.009540.510.02497.06 = 0.896= 4.26×10-3×106.4×1.451.1 = 0.682= 0.896×106.4×1.450.4 = 110.61故修正：=1184/(102.09×(1.6204×30+39.594)×101.3=1.29×10-3（稀

29、溶液）計(jì)算準(zhǔn)備：（1）兩相摩爾流率與質(zhì)量流率的轉(zhuǎn)換氣相平均分子量為：氣相平均分子量為：33.35y+10.65VG=(33.35Y+10.65)G（稀溶液）（2）CO2在氣相和液相中的擴(kuò)散系數(shù)氣相：分兩步進(jìn)行，定性溫度取32.5。首先計(jì)算CO2在各組分中的擴(kuò)散系數(shù)，然后再計(jì)算其在混合氣體中的擴(kuò)散系數(shù)。計(jì)算公式如下：DCO2-co=DCO2-H2=DCO2-N2=（1-0.006）/（0.0208/8.67×10-7+0.664/3.28×10-6+0.3082/8.62×10-7）=1.654×10-6m2/s液相：文獻(xiàn)介紹了CO2在PC中擴(kuò)散系數(shù)兩個(gè)計(jì)

30、算公式，定性溫度取35。=1.17×10-52/s （TK；mPa·s；Dcm2/s） =1.01×10-5 2/s （TK；mPa·s；Dcm2/s）取大值（3）氣液兩相的粘度（純組分的粘度）uG-CO2=1.34×10-2(305.5/273.15)0.935=0.015mPa·s同理：uG-CO=0.018 mPa·s uG-H2=0.0093 mPa·s uG-N2=0.018 mPa·s為0、常壓下純氣體組分的粘度，mPas 。m為關(guān)聯(lián)指數(shù)（見(jiàn)下表）mmCO21.34×10-20.93

31、5H20.84×10-20.771CO1.66×10-20.758N21.66×10-20.756氣相：（氣體混合物的粘度） =(0.28×0.015×440.5+0.025×0.018×280.5+0.472×0.0092×20.5+0.223×0.018×280.5)/(0.28×440.5+0.025×280.5+0.472×20.5+0.223×280.5)=0.0150 mPa·s液相： mPa·s=2.368 mP

32、a·s（4）吸收液與填料的表面力吸收液：=39.1 mPa·s填料：查教材，如聚乙烯塑料 mPa·s4.氣相總傳質(zhì)單元數(shù)作CO2在PC中的相平衡曲線(xiàn)氣相CO2的組成y（摩爾分率）0.0060 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 氣相CO2的分壓p（kgf/cm2）0.0979 0.8158 1.6316 2.4473 3.2631 30對(duì)應(yīng)的液相平衡組成x0.0010 0.0084 0.0168 0.0252 0.0336 35對(duì)應(yīng)的液相平衡組成x1.0023 1.0196 1.0395 1.0598 1.0805 40對(duì)應(yīng)的液相平衡組成x10

33、.0537 10.4605 10.9518 11.4760 12.0369 將計(jì)算結(jié)果列表如下：因溫度變化不大，故取平均溫度下的數(shù)值作圖得一直線(xiàn)，這說(shuō)明CO在PC中的溶解情況滿(mǎn)足亨利定律。但因操作關(guān)系不為直線(xiàn)，故仍需采用圖解積分或數(shù)值積分。5.氣相總傳質(zhì)單元數(shù)采用傳質(zhì)單元數(shù)的近似簡(jiǎn)化法計(jì)算圖中數(shù)據(jù)源于下表數(shù)據(jù)，y、x數(shù)據(jù)由操作線(xiàn)方程（1）計(jì)算而得。y*由y*=6.4283x-0.0002計(jì)算而得。y×10-20.53.256.08.7511.5014.2517.0019.7522.5025.2528.00x×10-20.0570.3120.5670.8211.0761.33

34、11.5861.842.0952.3492.604y*×10-20.3662.0033.6395.2696.9078.54410.1811.8113.4515.0816.72427.3569.5937.8625.9719.7915.9813.4111.5410.139.028.14做出圖形得：現(xiàn)采用Smipson公式求區(qū)域的面積數(shù)值積分法（亦可采用圖解積分）6.氣相總傳質(zhì)單元高度計(jì)算：由于對(duì)于PC，CO2為易吸收氣體，為氣膜控制10-7m填料層的有效傳質(zhì)高度=1.11910.828=12.117m設(shè)計(jì)高度H=1.2812.117=15.5m六、填料層的壓降用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算

35、壓降橫坐標(biāo)：（前已算出）縱坐標(biāo)：0.00173查圖得：50mmH2O/m七：附屬設(shè)備與主要附件的選型1.塔壁厚操作壓力為1.6Mpa壁厚： 圓整后取27mm選用 27R鋼板2液體分布器液體分布器是保持任一橫截面上保證氣液均勻分布。本次使用分布較好的槽盤(pán)式分布器。它具有集液、分液和分氣三個(gè)功能，結(jié)構(gòu)緊湊，操作彈性高，應(yīng)用廣泛。3除沫器除沫器用于分離塔頂端中所夾帶的液滴，以降低有價(jià)值的產(chǎn)品損失，改善塔后動(dòng)力設(shè)備的操作。此次設(shè)計(jì)采用網(wǎng)絲除沫器。U=除沫器直徑 4液體再分布器 液體向下流動(dòng)時(shí)，有偏向塔壁流動(dòng)現(xiàn)象，造成塔中心的填料不被潤(rùn)濕，故使用液體再分布器，對(duì)鮑爾環(huán)而言，不超過(guò)6m。故在填料3m處裝一

36、個(gè)再分布器。本次使用截錐式再分布器。5填料支撐板 填料織成板是用來(lái)支撐填料的重量，本次設(shè)計(jì)使用最為常用的柵板。本次塔徑為26001400mm，使用四塊柵板疊加，直徑為850mm6塔的頂部空間高度 塔的頂部空間高度指頂?shù)谝粚铀P(pán)到塔頂封頭的切線(xiàn)距離。為減少霧沫夾帶的液體量，一般取1.21.5m，本次設(shè)計(jì)取1.2m八.塔附屬高度與塔總高的計(jì)算塔上部空間高度可取1.3m.液體分布器高度約為1.0m.考慮到氣相接管所占空間高度，底部空間高度可取0.6m.若塔底液相停留時(shí)間按1min考慮，則塔釜液所占空間高度為：取h=3.2 m所以塔的附屬高度為 得塔總高度: 即塔總高為21.38m九 設(shè)計(jì)概要表入塔混合氣體的質(zhì)量流量V36371.429 kg/h塔底吸收液的質(zhì)量流量L1828203.785kg/h入塔