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填料塔的吸收设计
来源:  点击:369  发布时间:2011-12-8
填料塔的吸收设计

  1.吸收剂用量的确定

  在设计时需处理的风量(V)及其组成(Y1)、吸收后气体组成(Y2)及吸收剂的组成(X2)是给定的,而出塔的吸收液组成(X1)与吸收剂的用量(1)有关。

  吸收剂用量一般为

L=(1.1~2)Lmin

式中 Lmin——吸收剂的最小用量,kmol/h。

                                                       (1)

  X1*——与Y1对应平衡时的吸收液浓度(用比摩尔分数表示)。

  当吸收服从亨利定律时,Y=mX,则式(1)可简化为:

                                                          

       (2)

式中 m——相平衡常数;

   ——最小液气比,L/m3。

  在工程上,若吸收剂用量取Lmin值,则塔为无限高,不现实;若过多增加吸收剂,液气比增大,塔高可降低,但吸收液的解吸、再生、循环使用的能耗加大,不经济。故吸收剂用量应根据工艺过程和经济技术的合理性确定。在选择吸收剂用量时要保证填料有足够的湿润,一般情况下喷淋密度(即每小时每平方米塔截面上喷淋的液体量)至少大于5m3/(m2·h)。

  2.填料塔直径的确定

                                                                     

       (3)

式中 D——塔直径,m;

   V——气体体积流量,m3/s;

   ω——实际空塔流速,m/s。

       ω=(0.6~0.8) ωf

       ωf——液泛点的空塔流速,m/s。

  3.填料层高度

  计算方法有等板高度法、传质单元高度法及传质系数法。用等板高度法计算如下:

Z=NT(HETP)  (4)

式中 Z——填料层高度;

   NT——论塔板数(可用图解法求出);

   HETP——等板高度(由经验公式求出)。

  吸收塔高度=填料高度+填料间高度+塔顶空间高+塔底空间高。

  4.填料层压力降

  填料层压力降可由填料层压降通用关联图查找、也可用阻力系数法计算。

                                                             

     (5)

式中 △P——填料层的压降,Pa;

   ξ——阻力系数;

   Z——填料层的高度,m;

   ω——空塔气速,m/s;

   ——气体密度,kg/m3。

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