有害氣體課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)（綜合實(shí)驗(yàn)）報(bào)告（2015-2016年度第二學(xué)期）名稱(chēng)：有害氣體控制工程題目：水吸收氨氣填料塔院系：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)周數(shù)：一周成績(jī)：日期：2016年月日目錄1緒論21.1 氨的性質(zhì)21.2 填料塔技術(shù)21.2.1 填料塔簡(jiǎn)介21.2.2 填料的類(lèi)型22設(shè)計(jì)正文42.1 流程選擇及說(shuō)明42.1.1 逆流吸收42.1.2 填料設(shè)計(jì)參數(shù)42.1.2.1 矩鞍環(huán)的特點(diǎn)42.1.2.2 填料材質(zhì)的選擇42.1.2.3 矩鞍環(huán)填料設(shè)計(jì)參數(shù)52.2 凈化設(shè)備的計(jì)算52.2.1 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)52.2.2 物料衡算，確定塔頂、塔底的氣液流量和組成錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2

2、.2.3 塔徑的計(jì)算72.2.4 填料層高度計(jì)算92.2.5 填料層壓降計(jì)算102.3 塔附屬設(shè)備工藝計(jì)算122.3.1 液體分布裝置122.3.2 塔附屬高度的計(jì)算122.3.3 除沫裝置122.3.4 填料支承裝置132.4 設(shè)計(jì)一覽表錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.5 工藝流程圖錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3課程設(shè)計(jì)總結(jié)17參考文獻(xiàn)18有害氣體控制工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)對(duì)氣態(tài)污染物凈化系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)，初步掌握氣態(tài)污染物凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)，綜合分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力、繪圖能力、以及正確使用設(shè)計(jì)手冊(cè)和相關(guān)資料的能力。二、設(shè)計(jì)任務(wù)試設(shè)計(jì)一個(gè)填料塔，常壓，逆流操作，操

3、作溫度為20C,以清水為吸收劑，吸收脫除混合氣體中的NH3,氣體處理量為6500m3/h,其中含氨2%（體積分?jǐn)?shù)），要求吸收率達(dá)到99.9%。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求1）研究分析資料。2）凈化設(shè)備的計(jì)算，包括計(jì)算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工藝尺寸計(jì)算、填料層壓降的計(jì)算及校核計(jì)算。3）附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)等。4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)的內(nèi)容應(yīng)按要求編寫(xiě)，即包括與設(shè)計(jì)有關(guān)的闡述、說(shuō)明及計(jì)算。要求內(nèi)容完整，敘述簡(jiǎn)明，層次清楚，計(jì)算過(guò)程詳細(xì)、準(zhǔn)確，書(shū)寫(xiě)工整，裝訂成冊(cè)。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)應(yīng)包括目錄、前言、正文及參考文獻(xiàn)等，格式參照學(xué)校要求。5）設(shè)計(jì)圖紙。包括填料塔剖面結(jié)構(gòu)圖、工藝流程圖。應(yīng)按比例繪制，標(biāo)出設(shè)備、零部件等

4、編號(hào)，并附明細(xì)表，即按工程制圖要求。圖紙幅面、圖線等應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；圖面布置均勻;符合制圖規(guī)范要求。6）對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述和有關(guān)問(wèn)題的討論。四、參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程請(qǐng)參閱參考書(shū)及其他文獻(xiàn)資料，并在設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)中列明。五、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排下達(dá)任務(wù)書(shū)后，開(kāi)始進(jìn)行課程設(shè)計(jì)計(jì)算。完成時(shí)間：一周。安排時(shí)間進(jìn)行答辯。本任務(wù)書(shū)為二班的任務(wù)書(shū)：學(xué)號(hào)：201305010201-201305010209:鮑爾環(huán)學(xué)號(hào)：201305010210-201305010220:階梯環(huán)學(xué)號(hào)：201305010221-201305010231,矩鞍環(huán)（或矩鞍）備注：可根據(jù)情況，自行選擇不列于上的其他填料。一、緒論氨是化工生產(chǎn)中極為重要

5、的生產(chǎn)原料，但是其強(qiáng)烈的刺激性氣味對(duì)于人體健康和大氣環(huán)境都會(huì)造成破壞和污染，氨對(duì)接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用，可以吸收皮膚組織中的水分，使組織蛋白變性，并使組織脂肪皂化，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。1 .氨的性質(zhì)氨（NH3）為無(wú)色而有強(qiáng)烈刺激氣味的氣體。分子量17.03;沸點(diǎn)-33.5C;熔點(diǎn)-77.8C;對(duì)空氣的相對(duì)密度0.5962（空氣=1）,1L氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，質(zhì)量為0.7708g,室溫時(shí)在6-7大氣壓下可以液化（臨界溫度132.4C,臨界壓力112.2大氣壓），也和易被固化成雪狀的固體，液態(tài)氨的相對(duì)密度（0c時(shí)）為0.638。氨極易溶于水、乙醇和乙醛，當(dāng)0c時(shí)每1L水中能溶解1176mL,即

6、907g氨。2 .填料塔技術(shù)水吸收氨吸收塔，采用的是填料吸收塔來(lái)用水吸收氨屬于中等溶解度的吸收過(guò)程，填料塔不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且阻力小，便于用耐腐蝕材料制造，對(duì)于直徑較小的他，處理有輻射性的物質(zhì)或要求降壓較小的真空蒸儲(chǔ)系統(tǒng)，填料塔都有明顯的優(yōu)越性.為提高傳質(zhì)效率，選用逆流吸收流程。工作生產(chǎn)中多采用逆流操作，逆流操作特點(diǎn)是，傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。1.2.1 填料塔簡(jiǎn)介填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支撐板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支撐板上。填料的上方安裝填料壓板，以防止上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，

7、經(jīng)氣體分布裝置（小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過(guò)填料層的空隙，在填料層表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì)，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。1.2.2 填料的類(lèi)型填料的種類(lèi)很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料。散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)，又稱(chēng)為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不

8、同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍填料及球形填料等。規(guī)整填料是按一定的集合構(gòu)型排列的，整齊堆砌的填料。規(guī)整填料種類(lèi)很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等。根據(jù)設(shè)計(jì)的費(fèi)用和分離要求來(lái)考慮，本設(shè)計(jì)采用散裝填料。此次設(shè)計(jì)采用矩鞍環(huán)填料。矩鞍環(huán)填料由于其具有高的密度和優(yōu)異的耐酸耐熱性能，并且能耐除氫氟酸以外的各種無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸及有機(jī)溶劑腐蝕。陶瓷矩鞍環(huán)填料的形狀介于環(huán)形與鞍形之間，因而兼有兩者之優(yōu)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)有利于液體分布和增加民氣體通道。比鮑爾環(huán)阻力小、通量大、效率高、填料強(qiáng)度和剛性較好，是目前應(yīng)用最廣的一種散堆填料。20二、設(shè)計(jì)正文2.1 流程選擇及說(shuō)明2.1.1 逆流吸收用水

9、吸收NH屬高溶解度的吸收過(guò)程，為提高傳質(zhì)效率和分離效率，所以，本設(shè)計(jì)選用逆流吸收流程。氣相自塔底進(jìn)入由塔頂排出，液相自塔頂進(jìn)入由塔底排出，此即逆流操作。逆流操作的特點(diǎn)是傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，傳質(zhì)速率快，分離效率高，吸收劑利用率高。工業(yè)生產(chǎn)中多用逆流操作。該填料塔中，氨氣和空氣混合氣體，經(jīng)由填料塔的下側(cè)進(jìn)入填料塔中，與從填料塔頂流下的水逆流接觸，在填料的作用下進(jìn)行吸收。經(jīng)吸收后的混合氣體由塔頂排除，吸收了氨氣的水由填料塔的下端流出。2.1.2 填料設(shè)計(jì)參數(shù)填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣、液兩相相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，其性能優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素。填料的比表面積越大，氣液分布也就越均勻

10、，傳質(zhì)效率也越高，它與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性質(zhì)。因此，填料的選擇是填料塔設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。2.1.2.1 矩鞍環(huán)的特點(diǎn)矩鞍環(huán)屬于填料的一種型號(hào)，它采用連續(xù)擠出的工藝進(jìn)行加工，與同種材質(zhì)的拉西環(huán)填料相比，具有通量大、壓降低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。矩鞍環(huán)填料床層具有較大的空隙率，床層內(nèi)多為圓弧形液體通道，減少了氣體通過(guò)床層的阻力，也使液體向下流動(dòng)時(shí)的徑向擴(kuò)散系數(shù)減小。矩鞍環(huán)比鮑爾環(huán)阻力小、通量大、效率高、填料強(qiáng)度和剛性較好，是目前應(yīng)用最廣的一種散堆填料。2.1.2.2 填料材質(zhì)的選擇工業(yè)上，填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類(lèi)。(1)陶瓷填料。陶瓷填料具有良好的耐腐蝕性及耐熱性，一般能耐除氫氟酸以外的常

11、見(jiàn)的各種無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸的腐蝕，對(duì)強(qiáng)堿介質(zhì)，可以選用耐堿配方制造的耐堿陶瓷填料。工業(yè)上，主要用于氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過(guò)程。(2)金屬填料。金屬填料可用多種材質(zhì)制成，金屬材料的選擇主要根據(jù)物系的腐蝕性和金屬材質(zhì)的耐腐蝕性來(lái)綜合考慮。金屬填料可制成薄壁結(jié)構(gòu)(0.20.1mm),與同種類(lèi)型、同種規(guī)格的陶瓷、塑料填料相比，它的通量大、氣體阻力小，且具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強(qiáng)度下使用，工業(yè)應(yīng)用主要以金屬填料為主。(3)塑料填料。塑料填料的材質(zhì)主要包括聚丙烯、聚乙烯及聚氯乙烯等，國(guó)內(nèi)一般多采用聚丙烯材質(zhì)。塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無(wú)機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的腐蝕。其耐溫性良

12、好，可長(zhǎng)期在100c以下使用。聚丙烯填料在低溫（低于0C）時(shí)具有冷脆性，在低于0c的條件下使用要謹(jǐn)慎，可選用耐低溫性能好的聚氯乙烯填料。金屬填料與同種類(lèi)型、同種規(guī)格的陶瓷、塑料填料相比，它的通量大、氣體阻力小，且具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強(qiáng)度下使用所以本次課設(shè)選用金屬填料。2.1.2.3 矩鞍環(huán)填料設(shè)計(jì)參數(shù)A,K取值可由表2-2得出。本設(shè)計(jì)選用不銹鋼304L為基準(zhǔn)的50X28X0.8金屬矩鞍環(huán)，23其主要性能參數(shù)如下：比表面積at=90.1m/m,空隙率8=0.97,填料常數(shù)A=0.06225,K=1.75o2-1金屬矩鞍環(huán)參數(shù)規(guī)格DXHXSmrm堆積個(gè)數(shù)n/m3比表回積m/

13、m堆積重度n2/m3空隙率25>20>0.51190471851539638>24>0.531654140.4249.69750>28>0.81116090.1239.79776M8M.0332057.6244.797表2-2不同類(lèi)型填料的A、K值散裝填料類(lèi)型AK規(guī)整填料類(lèi)型AK塑料鮑爾環(huán)0.09421.75金屬階梯環(huán)0.1061.75金屬鮑爾環(huán)0.11.75瓷矩鞍0.1761.75塑料階梯環(huán)0.2041.75金屬環(huán)矩鞍0.062251.752.2 凈化設(shè)備的計(jì)算包括計(jì)算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工藝尺寸計(jì)算、填料層壓降的計(jì)算及校核計(jì)算。2.2.1 基礎(chǔ)物性

14、數(shù)據(jù)2.2.1.1液相物性數(shù)據(jù)由于低濃度吸收，溶液近似取純水的物性數(shù)據(jù)。溫度T=20oC時(shí)，經(jīng)查表，水的物性數(shù)據(jù)如下所示：密度為：pL=998.2kg/m3;動(dòng)力粘度為：WL=0.001004Pas=1.004mPas;2.2.1.2 氣相物性數(shù)據(jù)混合氣體：=427680(kg/h2);空氣黏度：巴=1.81x10'(Pas)=0.065(kg/m酊)；在273K,101.3Kpa情況下，氨氣在空氣中擴(kuò)散系數(shù)：D0=0.17(m2/s)2.2.1.3 相平衡常數(shù)由亨利系數(shù)L:L口E=可得HMSSMsM-：L二HMsP-0.725亨利系數(shù)溶解度系數(shù)-相對(duì)摩爾質(zhì)量相平衡常數(shù)2.2.2物料衡

15、算已知混合氣(空氣，氨)進(jìn)氣量溶劑吸收過(guò)程，進(jìn)塔液相組成為:進(jìn)塔氣相摩爾比為：Y1=y11-y11-0.02998.20.75418.02101.3002-=0.0204；V=4500n3/h;進(jìn)塔混合氣中含氨體積分?jǐn)?shù)y1=0.04;對(duì)于純X2=0；吸收率甲=99.5%出塔氣相摩爾比為：Y2=Y1(1-：)=0.0204(1-0.999)=0.0000204混合氣體流量：V1 =6500 273293 22.4= 270.37 kmol/h進(jìn)塔惰性氣相流量:V =270.37 (1 -0.02) =264.96(kmol/h)最小液氣比:_ Y -丫2 minX1 一 X2Y -丫2、一X m

16、0.0204-0.0000204 八 八八 0.746460.0204 八 -00.754取實(shí)際液氣比為最小液氣比的2倍，則可得吸收劑用量為：L=0.74646264.962=395.564(kmol/h)由全塔物料衡算得：V(Y-Y2)=L(XiX2)xVY-Y20.0204-0.0000204.X1LX2=0.0135L0.746462V單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)吸收塔的惰性氣體量，kmol/s;L單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)吸收塔的溶解劑，kmol/s;YY2分別為進(jìn)塔及出塔氣體中溶質(zhì)組分的摩爾比，koml/koml;XX2分別為進(jìn)塔及出塔液體中溶質(zhì)組分的摩爾比，koml/koml;2.2.3塔徑的計(jì)算2.2.3

17、.1. 塔徑的計(jì)算考慮到填料塔內(nèi)塔的壓力降，塔的操作壓力為101.325kPa。得M=17g/molx0.02+29g/mol乂(1-0.02)=28.76g/mol混合氣體的密度:333= 1.196kg /mPM_101.3251028.7610RT8.315293氣相質(zhì)量流量WV=65001.196=7774kg/h液相質(zhì)量流量：(近似純水)Wl=395.56418-7120.125kg/h填料總比表面積：at=90.1m2/m3水的黏度：L=1.004mPa-s；21/41/8Ufatg02wWLIjpy；1gPlA-Kg£PlIWdS1 1912025x4.1968ccc=

18、0.062251.75()4(>8=-Q723365001.19699822UF at :V3g ；L,0.2l=0.21=4.18m/s0.219.810.973998.2UF0290.11.1961.004.其中：（if泛點(diǎn)氣速，m/s;2 g重力加速度，9.81m/sat填料總比表面積，R2/m3£填料層空隙率，n3/n3；3pV,pL氣相、微相密度，k/m;l液體粘度，mPa-s;A,K關(guān)聯(lián)常數(shù)（A,K值見(jiàn)表2-2）矩鞍環(huán)的空塔氣速u(mài)=（0.650.85uF）因此取泛點(diǎn)率為f=0.8,即，u=0.8uF=0.8M4.18=3.344m/s4 6500/3600二 3.3

19、44=0.83m其中：D塔徑，m；V操作條件下混合氣體的體積流量，m/s;u空塔氣速，即按空塔截面積計(jì)算的混合氣體線速度，m/s.1600、圓整后取D=0.9m（常用的標(biāo)準(zhǔn)塔徑為400、500、600、700、800、1000、1200、1400、2000、2200）2.2.3.2泛點(diǎn)率校核=2.84m/ s6500/3600u=20.7850.9u/Uf=2.84/4.18=0.679上式中對(duì)于散裝填料，其泛點(diǎn)率的經(jīng)驗(yàn)值為u/uF=0.50.85填料規(guī)格校核:D 900d 一 50=18 82.2.3.3液體噴淋密度校核對(duì)于直徑不超過(guò) 75mm的拉西環(huán)及其他填料，可取最小潤(rùn)濕速率為: 3.(

20、Lw)min = 0.08m /(m h)at = 90.1m2 / m3所以 Umin =(Lw)min at =0.08 90.1 = 7.208m3/(m2 h)LhZ _ 2 0.785 D2395.564 1820.785 0.92 998.2_ _32= 11.22m3 /(m2h) Umin經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用 D=0.9m合理。2.2.4填料層高度計(jì)算（用脫吸因數(shù)法進(jìn)行計(jì)算）mV 0.754 264.96脫吸因數(shù)為S0.505L 395.5642.2.4.1氣相傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算NOGIn |(1 S )Y1Y2* + S：Y2-Y2一1, J cLCLt 09204 0

21、ln |(1 0.505)+0.505 -12.541 0.505 10.0000204- 0液體質(zhì)量通量為W=395.564 18二 4 0.92=11197.8kg/m2 h;氣體質(zhì)量通量為w=6500父1.196=12226.15kg/m2-h;-40.922.2.4.2傳質(zhì)單元高度根據(jù)實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè)一大氣污染控制工程查得氣膜體積總傳質(zhì)系數(shù)可采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到kGcc«KGct=0.0615WG°.9Wl0.39=626.33kmol/(n3hatm)=0.174kmol/(m3satm);3、KyOt=KGaP=0.174父1=0.174kmol/(ms);H

22、OGVKy：264.96 423600 二 0.92 0.174=0.6652.2.4.3填料層高度h=HOGNOG=0.66512.54=8.342m2.2.5填料層壓降計(jì)算采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算填料層壓降四段3=0.03億 7774998.2表2-6散裝填料壓降填料因子平均值填料類(lèi)型填料因子，1/mDN16DN25DN38DN50DN76金屬鮑爾環(huán)306-11498-金屬矩鞍環(huán)-13893.47136金屬階梯環(huán)-11882-塑料鮑爾環(huán)34323211412562塑料階梯環(huán)-17611689-瓷矩鞍環(huán)700215140160-瓷拉四環(huán)1050576450288-查表得矩鞍環(huán)1P=71

23、m縱坐標(biāo)為：u,上_串：23.344、7111.196父1004。2=0.029g：L9.81998.2P查圖2-2得，一=15M9.81pa/mZ填料層壓降為：AP=15m9.81m8.342pa=1.23kpa1.00.R0.6r<.i040.1O.OKe0.06¥部a10.020.0)0.00*Q00600040.00211匚!IL!、出臉、版=700X9.=31CA-Kiryn%310(一-JJ弋IL1苒一堂50.jj<21u40f3(f一r、420LsX,Au.、A一fss、10-一fj>、一w,-JJ、p、N、F、s:sk*、VSX、->八、,、土

24、二qxVX4V、.X7、brr0J、N1、A>A、y0.01<J030.040.06040.2(X40.6O.«1.00.08郎l,可產(chǎn)2346&10西W圖2-2通用壓降關(guān)聯(lián)圖2.3 塔附屬設(shè)備工藝計(jì)算2.3.1 液體分布裝置液體分布器的作用：液體分布裝置設(shè)于填料層頂部，用于將塔頂液體均勻分布在填料表面上，液體的分布裝置性能對(duì)填料塔效率影響很大，特別是大直徑、低填料層的填料塔，尤其需要性能良好的液體分布裝置。由于液體在填料塔內(nèi)分布均勻，可以增大填料的潤(rùn)濕表面積，以提高分離效果。因此，液體在塔頂?shù)某跏季鶆驀娏?，是保證填料塔達(dá)到預(yù)期分離效果的重要條件。從噴淋密度考慮，

25、應(yīng)保證每60m2的塔截面上約有一個(gè)噴淋點(diǎn)，這樣，可以防止塔內(nèi)壁流和溝流現(xiàn)象.液體分布裝置的安裝位置，須高于填料層表面200mm以提供足夠的自由空間，讓上升氣流不受約束地穿過(guò)分布器。根據(jù)氨氣易溶解的性質(zhì)，可選用目前應(yīng)用較為廣泛的多孔型布液裝置中的排管式噴淋器。多孔型布液裝置能提供足夠均勻的液體分布和空出足夠大的氣體通道（自由截面一般在70蛆上），也便于制成分段可拆結(jié)構(gòu)。液體引入排管?chē)娏芷鞯姆绞讲捎靡后w由水平主管一側(cè)引入，通過(guò)支管上的小孔向填料層噴淋。排管式噴淋器采用塑料制造。2.3.2塔附屬高度的計(jì)算填料塔的總塔高H主要取決于填料層高度及再分布器的布置等。填料塔的總高H =Hd Z （n-1）H

26、f Hb式中：H總塔高，m;Z填料層高度，m;Hf裝配液體再分布器的空間高，Hd-塔頂空間高（不包括封頭部分）Hb-塔底空間高（不包括封頭部分） n填料層分層數(shù)。因此， H=1+8.342+ （1-1）Z,此外還需要考慮塔頂空間、塔底空間、H可由下式進(jìn)行計(jì)算：m；取 0.4m,m 一般取=0.81.4m ;這里取1m,m 一般取=1.21.5m ;這里取 1.4m>0.4+1.4=10.742m2.3.3 除沫裝置由于氣體在塔頂離開(kāi)填料塔時(shí)，帶有大量的液沫和霧滴，為回收這部分液相，經(jīng)常需要在頂設(shè)置除沫器。常用的除沫器有以下幾種：折流板式除沫器，它是一種利用慣性使液滴得以分離的裝置，一般在

27、小塔中使用。旋流板式除沫器，由幾塊固定的旋流板片組成，氣體通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，造成一個(gè)離心力場(chǎng)，液滴在離心力作用下，向塔壁運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了氣液分離。適用于大塔徑凈化要求高的場(chǎng)合。絲網(wǎng)除沫器，它由金屬絲卷成高度為100-150的盤(pán)狀使用。安裝方式多種多樣，氣體通過(guò)除霧沫器的壓強(qiáng)降約為120-250Kp,絲網(wǎng)除沫器的直徑由氣體通過(guò)絲網(wǎng)的最大氣速?zèng)Q定。根據(jù)本吸收特點(diǎn)及要求，本吸收操作選用金屬絲網(wǎng)除沫器。2.3.4 填料支承裝置填料支承結(jié)構(gòu)用于支承塔內(nèi)填料及其所持有的氣體和液體的重量之裝置。對(duì)填料的基本要求是：有足夠的強(qiáng)度以支承填料的重量；提供足夠的自由截面以使氣液兩相流體順利通過(guò)，防止在此產(chǎn)生液泛；有利

28、于液體的再分布；耐腐蝕，易制造，易裝卸等。常用填料支承板有柵板式和氣體噴射式。這里選用分塊梁式支承板。2.4 設(shè)計(jì)一覽表如表2-7,2-8,2-9所示。表2-7吸收塔的吸收劑用量計(jì)算總表意義及符號(hào)混合氣體處理量G結(jié)果6500m3/h氣液相平衡常數(shù)m0.754進(jìn)塔氣相摩爾分率yi0.0204出塔氣相摩爾分率y20.0000204進(jìn)塔液相摩爾分率Xi0.0135最小液氣比（L/V）min0.74646混合氣體平均摩爾質(zhì)量M28.76g/mol混合氣體的密度p31.196kg/m混合氣體的粘度0.0184mPa.s吸收劑用量L395.564kmol/h表2-8塔設(shè)備計(jì)算總表意義及符號(hào)結(jié)果塔徑D0.9m塔圖H10.742m填料層高Z8.342m填料塔上部高度1m填料塔下部高度1.4m氣相總傳質(zhì)單兀局度0.665m氣相總傳質(zhì)單元數(shù)12.54m布液孔數(shù)n48個(gè)泛點(diǎn)氣速3.344m/s泛點(diǎn)率f0.80表2-9填料計(jì)算總表意義及符號(hào)填料直徑dpp孔隙率填料比表面積a填料因子填料常數(shù)A結(jié)果50mm0.9790.1m2/m371m-10.062