填料塔設(shè)計(jì)流程（31頁)ppt課件

1、填料塔吸收塔的課程設(shè)計(jì)引言一、構(gòu)造二、優(yōu)點(diǎn)、運(yùn)用三、設(shè)計(jì)的要求四、設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟填料塔總體構(gòu)造簡圖1-氣體出口 2-液體人口 3-液體分布安裝 4-塔殼 5-填料 6-液體再分布器 7-填料 8-支承柵板9氣體人口 10-液體出口設(shè)計(jì)的要求保證明現(xiàn)工藝目的構(gòu)造尺寸合理操作缺點(diǎn)少價(jià)錢低廉維修方便能耗省設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟設(shè)計(jì)方案的選定一、布置工藝流程吸收安裝的工藝的流程布置指氣體和液體進(jìn)出吸收塔的流向安排。主要有以下幾種 1、逆流操作 2、并流操作 3、吸收劑部分再循環(huán)操作 4、單塔或多塔操作二、選擇適宜的吸收劑 吸收劑性能的優(yōu)劣，是決議吸收操作效果的關(guān)鍵之一，選擇吸收劑應(yīng)著重思索以下幾方面。 1、溶

2、解度大 2、選擇性好 3、揮發(fā)度低 4、黏度低 5、對設(shè)備的腐蝕性小或無腐蝕性 ，盡能夠無毒 6、價(jià)廉、易得、穩(wěn)定、可再生、不易燃、經(jīng)濟(jì)和平安三、操作溫度與壓力 1、溫度 大多數(shù)物理吸收，氣體溶解過程是放熱的。溫度降低可提高溶質(zhì)組分的溶解度，即減少吸收劑液面上的平衡分壓，有利于吸收。所以要確定適宜的溫度。 2、壓力 操作總壓力提高，溶質(zhì)氣體分壓提高，加大吸收的推進(jìn)力，減少吸收劑的單位耗費(fèi)量，有利于吸收。所以要確定適宜的壓力。 VBY2 LSX2VBY2 LSX2四、吸收劑用量 對全塔進(jìn)展物料衡算: VB(Y1-Y2)=LS(X1-X2) 整理得: VB=LS(X1-X2/ Y1-Y2) 留意:

3、 VB、LS、X1、X2、Y1、Y2的 含義和詳細(xì)的單 位，不能忽視！填料選擇選擇填料的特點(diǎn)： 1、有較大的比外表積 2、較高的孔隙率 3、構(gòu)造要敞開 4、死角要小 5、液體的再分布效能好 6、對填料的類型、材質(zhì)、尺寸選擇合理一、填料的類型 一顆粒型填料 ：普通為濕法 和干法亂堆的散裝填料1、拉西環(huán) ：構(gòu)造簡單、制造容易、價(jià)錢低廉、塔內(nèi)易產(chǎn)生壁流效應(yīng)和內(nèi)部溝流。2、鮑爾環(huán)：對氣流阻力小、通量大、傳質(zhì)效率高、彈性大。3、鞍型填料：床層均勻、空隙率達(dá)、對氣流阻力較拉西環(huán)小、傳質(zhì)效率高。4、階梯壞：傳質(zhì)效率高 5、金屬環(huán)矩鞍:有利于汽液經(jīng)過、內(nèi)部死角少、壁流減少、氣流阻力小、通量大、效率高。 二規(guī)整

4、填料：是由假設(shè)干外形和幾何尺寸一樣單元組成的填料 1、波紋網(wǎng)填料：空隙率大、比外表積大、流通量大、阻力小、潮濕率高、操作范圍寬、持液量小。 2波紋板填料：格較波紋網(wǎng)低、剛度較大。 二、填料要求 一填料尺寸二填料材質(zhì)填料吸收塔工藝計(jì)算一、物料衡算與操作線方程一物料衡算：二操作線方程：/留意：該線斜率、經(jīng)過的點(diǎn)以及各字母的含義。二、最小吸收劑用量與吸收劑用量/三、塔經(jīng)計(jì)算U=平安系數(shù)泛點(diǎn)氣速uf式中氣體體積流量VS有設(shè)計(jì)義務(wù)給定。 由上式可見，計(jì)算塔徑的中心問題是確定空塔氣速u1 空塔氣速確實(shí)定 1泛點(diǎn)氣速法 泛點(diǎn)氣速是填料塔操作氣速的上限，填料塔的操作空塔氣速必需小于泛點(diǎn)氣速，操作空塔氣速與泛點(diǎn)

5、氣速之比稱為泛點(diǎn)率。 對于散裝填料，其泛點(diǎn)率的閱歷值為： 對于規(guī)整填料，其泛點(diǎn)率的閱歷值為： 泛點(diǎn)率的選擇主要思索填料塔的操作壓力和物系的發(fā)泡程度兩方面的要素。設(shè)計(jì)中，對于加壓操作的塔，應(yīng)取較高的泛點(diǎn)率；對于減壓操作的塔，應(yīng)取較低的泛點(diǎn)率；對易起泡沫的物系，泛點(diǎn)率應(yīng)取低限值；而無泡沫的物系，可取較高的泛點(diǎn)率。 泛點(diǎn)氣速可用閱歷方程式計(jì)算，亦可用關(guān)聯(lián)圖求取。 (1貝恩Bain霍根Hougen關(guān)聯(lián)式 填料的泛點(diǎn)氣速可由貝恩霍根關(guān)聯(lián)式計(jì)算，即 式中 常數(shù) A 和K與填料的外形及材質(zhì)有關(guān)不同類型填料的A、K值列于表中。由上式計(jì)算泛點(diǎn)氣速，誤差在15以內(nèi)。A、K值( 2 ?？颂谽ckert 通用關(guān)聯(lián)圖

6、計(jì)算時(shí)，先由氣液相負(fù)荷及有關(guān)物性數(shù)據(jù)求出橫坐標(biāo) 的值，然后作垂線與相應(yīng)的泛點(diǎn)線相交，再經(jīng)過交點(diǎn)作程度線與縱坐標(biāo)相交，求出縱坐標(biāo)值。此時(shí)所對應(yīng)的 u 即為泛點(diǎn)氣速 uF。 應(yīng)予指出，用?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速時(shí)，所需的填料因子為液泛時(shí)的濕填料因子，稱為泛點(diǎn)填料因子，以F表示。泛點(diǎn)填料因子F與液沐噴淋密度有關(guān)，為了工程計(jì)算的方便，常采用與液體噴淋密度無關(guān)的泛點(diǎn)填料因子平均值。下表 列出了部分散裝填料的泛點(diǎn)填料因子平均值，可供設(shè)計(jì)中參考 2 平安系數(shù) 普通工業(yè)安裝常用填料的平安系數(shù)如下。 填料 平安系數(shù) 拉西環(huán) 60%80% 矩鞍及鮑爾環(huán)填料 60%85% 對有氣泡傾向的物系，平安系數(shù)可取45%

7、55 %。也可根據(jù)消費(fèi)條件，有可允許的壓力降反算出適宜的氣速。3 液體噴淋密度的驗(yàn)算 填料塔的液體噴淋密度是指單位時(shí)間、單位塔截面上液體的噴淋量，其計(jì)算式為： 為使填料能獲得良好的潤濕，塔內(nèi)液體噴淋量應(yīng)不低于某一極限值，此極限值稱為最小噴淋密度，以 Umin 表示。 對于散裝填料，其最小噴淋密度通常采用下式計(jì)算，即： 最小潤濕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。其值可由閱歷公式計(jì)算，也可以采用一些閱歷值。對于直徑不超越75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率為0.08m3/mh；對于直徑大于75mm的散裝填料，可取最小潤濕速率為0.12m3/mh。 對于規(guī)整填料，其最小噴淋密度可從有關(guān)填料手冊中查得，設(shè)計(jì)中，通常取Umin0.2。 實(shí)踐操作時(shí)采用的液體噴淋密度應(yīng)大于最小噴淋密度。假設(shè)液體噴淋密度小于最小噴淋密度，那么需進(jìn)展調(diào)整，重新計(jì)算塔徑。四、填料高度層計(jì)算填料層高度傳質(zhì)單元高度傳質(zhì)單元數(shù)一傳質(zhì)單元數(shù)：、吸收因數(shù)法、對數(shù)平均推進(jìn)力法二傳質(zhì)單元高度 三等板高度法 采用等板高度法計(jì)算填料層高度的根本公式為：1、實(shí)際板數(shù) 公式見75頁 應(yīng)予指出，采用上述方法計(jì)算出填料層高度后，還應(yīng)留出一定的平安系數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)閱歷，填料層的設(shè)計(jì)高度普通為填料塔的輔助構(gòu)