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1、
1?液相物性數據
■⑴密度：
■⑵粘度:
■⑶表面張力:
■對于低濃度吸收過程，溶液的物性數據可近似取 純水的物性數據。由手冊查得，20 C時水的有關 物性數據如下：
Pl 二 998"二/J
Rl = O.OLFVp s = 3.6tg/（加 aL = 726Jyn/ cm = 94089&g//z2
■⑷SO?在水中的擴散系數:
Dl = 1.47xl0"5cm2/5 = 5.29xl0~6m2//z
2.氣相物性數據
■⑴混合氣體的平均摩爾質量:
M如二工 yM/ =0?05x 6406+0.95x29 = 30.75
■⑵混合氣體的平均密度:
Pvm
2、
需◎貽鬻"257念加
“,=1?81x1CT5Pq?s = 0.065cg
■⑶混合氣體的粘度可近似取空氣的粘度，查手冊得20C空氣 的粘度為：
■⑷查手冊得SO2在空氣中的擴散系數為：
Dv = 0.108cm2/5* = 0.039^z2//z
3?氣液相平衡數據
■⑴由手冊查得：常壓下20C時SO?在水中的亨利系數:
E = 3.55xlO3
■⑵相平衡常數為:
稅厶 3.55x10135.04
P 101.3
7
7
■⑶溶解度系數為:
7
7
98&2
3.55x10s X18.02
=0.015
3、6cm ol/(kPa - m )
7
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
3 ?最小液氣比
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
由圖解得
■若
m
”聞 X[X2
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
操作液氣比
| = (l.l~2.0)(|)min
■ (2)出塔氣相摩爾比:
Y{ = Y{ (1 一 初=0.05201 - 0.095) =
4、0.0026
■ (3)進塔惰性氣相流量:
V = ^52 x ― 273—(1 一 0.05) = 93?25kmol /)
22.4 273 + 25
■ (4)該過程屬低濃度吸收，平衡關系為直線，最小液氣比可按
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
下式計算，即:
6 忘 YJm — X?
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
■ (1)進塔氣相摩爾比: 7 鴿皿2
■ (5)對于純吸收過程，進塔液相組成為：
■⑹取操作液氣比為:
5、
1.填料塔塔徑的計算
■填料塔的直徑D與操作空塔氣速11及氣體體積流量Vs 之間存在以下關系：
■式中：D 塔徑，m;
Vs 氣體體積流量，m3/s;
u 操作空塔氣速，m/s
(1) 散堆填料泛點氣速的計算
■常用?？颂?Eckert)泛點氣速關聯圖(P78)進行計算，該關 聯圖是以X為橫坐標，以Y為縱坐標進行關聯的。其中：
X二(匹)(比嚴
% Pl
_ 竹次％V 0.02
1 — “
SPl
W厶-液體的質量流
6、速kg/h; %-氣體的質量流速，kglh- 。厶-液體的密度，kg/m3;
Qv-氣體的密度,kg/m3; 0-實驗填料因子，加匕 爐-水的密度與液體密度的乙比; 竹-泛點氣速,/n/s;
A -液體的粘度s).
本例中：
■氣相質量流量為:
% =2400x1.257= 30168焙/力
■液相質量流量可近似按純水的流量計算，即
■ Eckert通用關聯圖的橫坐標為:
豎合 or = 7832177 1.257 0.5 =()921 Wy pL _ 30168 &2丿 _ ?
■查圖 5-21#：
■查表得:
座蝕色他0.2 =0.02
1.2塔徑
7、的計算及校核
塔徑的計算:
塔徑(D)
圓整間隔
舉例
<700
50 或 100
如：600、650、700
7001000
200
如：1000> 1200> 1400
圓整后D=1200mm
單位：mm
(1)泛點率校核
2400/3600 a /
〒=0.59m/s
0.785 xl.22
0 59
伺X10E57.45%(在允許范圍內
填料種類 拉西環(huán) 鞍環(huán) 鮑爾環(huán) 階梯環(huán) 環(huán)矩鞍
（2）填料規(guī)格校核
硃315
D/d的推薦值
220 ?
8、30
>15
210 ?15
>8
>8
(3) 液體噴淋密度校核
■填料塔的液體噴淋密度是指單位時間、單位塔截面上液體的 噴淋量，其計算式為：
式中：U——液體噴淋密度，m3/(m2?h);
Lh 液體噴淋量，m3/h;
D——填料塔直徑，m
為使填料能獲得良好的潤濕，塔內液體噴淋量應不低于
某一極限值，此極限值稱為最小噴淋密度，以umin表示
"min - (^W)minQf
式中：Umin 最小噴淋密度，m3/(m2-h);
(Lw)min 最小潤濕密度，m3/h；
at 填料的總比面積，m2/m3
散裝填料最小噴淋密度計算公式
9、
■最小潤濕速率是指在塔的截面上，單位長度的填料
周邊的最小液體體積流量。其值可由經驗公式計算,
也可采用一些經驗值。
填料,可取最小潤濕速率（眄』壘為0?08m3/荷価）；對 于直徒罐珂Bhm的散裝填料，可薄贏％）血Jfr
■對于規(guī)整填料，其最小噴淋密度可從有關填料手冊
中查得，設計中，通常mumin=o.2
2.填料層高度的計算
■采用傳質單元數法計算，其基本公式為:
Z = HogNog
-氣相總傳質單元高度加
Ng -氣相總傳質單元數無因次
△Yi=Y「Yi*，為塔底氣相傳質推動力,
Y#為與&相平衡的氣相摩爾比,
2?1氣相總傳
10、質單元數的計算
■計算氣相總傳質單元數有三種方法：
■ (1)對數平均推動力法
■此方法適用于平衡線為直線時的情況，其解析式為:
Yi*= mX]
丫2*為與X?相平衡的氣相摩爾比,
v2*= mX2
AY2=Y2-Y2*,為塔頂氣相傳質推動力,
■ (2)脫吸因素法
■此方法適用于平衡線為直線時的情況，其解析式為:
式中S = ^為脫吸因數。 為方便計算，以s為參數, 為橫坐標，為縱坐標，在 半對數坐標上標繪上式的 函數關系，得到右圖所示 的曲線。此圖可方便地查 出值。
E
0?z
0 5 0 5
5 4 4 3
25
20
11、
15
5 10 2
100 2 5 1000 2 5 10000
oL
1
Yx—mXz
■ (3)圖解法
■此方法適用于平衡線為曲線時的情況。
此例采用“脫吸因素法”求解
占11 (I)
1
1
1-0.7521" 552)
0?0526匚0. +00752 =7.026
0.00263-0
1
2.1氣相總傳質單元高度的計算
V _ V
KYaCl KGaPCl
其中:a -――
1 / kGa +
12、1 / HkLa
式中：H -溶解度系數kmol/(m3 -kPa);
O-塔截面積莎
處=0.237（企嚴（嚴（譬） 叭 pvDv RT
紇=0.095（亙嚴（上J）"（竺嚴 aw^L PlQl Pl
kGci = kGciwy/
k jjd — k
2 2 其中:勺L = 1 —exp{—1.45（乞）
at &L ?乩 P0lW P03t
修正的恩田公式只適用于u<0.5uf的情況，當u>0.5uf時， 需按P144的公式進行校正
■本例題計算過程略，計算的填料層高度為z二6m?
■對于散裝填料，一般推薦的分段高度為：
填料類型
h/D
I1max
13、
拉西環(huán)
2.5
<4m
鞍環(huán)
5?8
<6m
鮑爾環(huán)
5?10
<6m
階梯環(huán)
8?15
<6m
環(huán)矩鞍
8?15
<6m
六、填料層壓降計算
■散裝填料的壓降值可由?？颂赝ㄓ藐P聯圖計算。 先根據氣液負荷及有關數據，求出橫坐標值，再 根據操作孔塔氣速U及有關物性數據，求出縱坐標 值。通過作圖得出交點，讀出交點的等壓線數值, 即得到每米填料層壓降值。
七、塔內輔助裝置的選擇和計算
■ 1液體分布器
■ 2填料塔附屬高度
■ 3填料支承板
■ 4填料壓緊裝置
■ 5液體進、出口管
■ 6液體除霧器
■ 7筒體和封頭
■ 8手孔
■ 9法蘭
-10液體再分布裝置
2填料塔附屬高度
2
3
編號
10
8
7
5
4
4
2
3
5
4
4
氣體出口裝置 液體進口裝置 液體分布裝置 填料壓緊裝置 填料 塔體
液體再分布器 填料支承板 液體出口裝置 氣體進口
名稱
關于填料吸收塔的計算
