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1、第4期氯碱工业No.42005年4月Chlor-AlkaliIndustryApr.,2005填料塔的填料层高度和塔径计算实例段全军,周桂亭,樊守传X(青岛天元化工股份有限公司,山东胶南266400)[关键词]不锈钢矩鞍环;气相总传质单元高度;空塔气速;最小喷淋密度;压降[摘 要]用闲置金属鞍环填料对填料塔进行防腐处理。介绍了利用现有引风机的条件下,填料塔塔径、塔高的计算示例。[中图分类号]TQ028.2[文献标识码]B[文章编号]1008-133X(2005)04-0023-03 一般情况下,选用耐氯腐蚀的材料或对塔
2、做一2.1 混合气体的质量流量33些防腐处理。例如,小塔采用PVC材料,使用钢材混合气体VS=10000m/h,即2.78m/s。的塔里应该采用衬胶等措施。填料塔的填料最好采wV=10000×273×104.9×33.2/[101.3×用塑料鲍尔环,因为它耐氯气腐蚀,而且环内空间及(273+35)×22.4]=13604(kg/h)=3.78(kg/s)。环内表面的利用率高,气体流动阻力降低,液体分布进塔气体的摩尔流量为410kmol/h,即0.114均匀。由于鲍尔环上的两排窗孔交错排列,才使得kmol/s。通过环的气体
3、流动通畅,避免了液体严重的沟流及2.2 进塔空气的摩尔流量壁流现象,因此,鲍尔环的操作弹性大,是选择的理V=0.114×(1-0.1)=0.1026(kmol/s)。想填料。青岛天原公司有大量常年闲置的25mm2.3吸收掉的氯气量不锈钢矩鞍环,所以,选择了不锈钢矩鞍环和限制引设气体的吸收率为95%,则:风机来计算填料塔的计算事例。y1=0.1,1前提条件Y1=0.1÷(1-0.1)=0.11,已知:气体工作温度20℃,工作压力104.9Y2=Y1(1-φA)=0.11×0.05=0.0055,3Pa,入塔气体流量1000
4、0m/h,气体平均相对分子X2=0.001。质量33.2,20%烧碱耗用量112752kg/h。吸收塔在填料塔的吸收过程吸收掉的氯气量:采用25mm的金属鞍环。V(Y1-Y2)=0.1026×0.1045=2物料衡算0.011(kmol/s)。逆流吸收塔的物料衡算图见图1。2.4NaOH的用量由化学平衡式知,1kmol氯气与2kmolNaOH反应,所以:2×0.011=0.022(kmol/s)。则用20%的碱:(0.022×2×40)/0.2=8.8(kg/s)。V—单位时间内进塔空气的摩尔流量,kmol/s;20%碱
5、的平均分子质量为:L—单位时间内进入塔的20%碱量,kmol/s;Y1—进塔气体中氯气量的摩尔分数,%;100÷(20÷40+80÷18)=20.225(kg/kmol)。Y2—进塔及出塔气体中氯气量的摩尔分数,%;所以,L理论=8.8÷20.225=0.435(kmol/s)。X1—进塔液体中氯气量的摩尔分数,%;取碱的用量为理论计算用量的1.8倍,则:X2—出塔液体中氯气量的摩尔分数,%L=0.435×1.8=0.783(kmol/s)。图1 逆流吸收塔的物料衡算图X[收稿日期]2004-10-08[作者简介]段全军
6、(1976-),男,1997年毕业于北京服装学院精细化工专业,现为青岛天元化工股份有限公司天宁车间副主任,主要负责生产、安全技术工作。23氯氢处理氯碱工业2005年2.5 求最小液气比3.3填料层高度已知(L/V)min=0.435÷0.1026=4.24,Z=HOG×NOG=1.75×6.7=12(m)。(L/V)(Y)/(X3),min=1-Y21-X24求填料塔的塔径即:(0.11-0.0055)/(X13-0.001)=4.24,可得:D=4VS/πu。3已知V33X1=0.0256。S=10000m/h,即2.
7、78m/s,32.6求出塔碱液的浓度进塔气体的密度ρv=1.36(kg/m),33已知V(Y1-Y2)=L(X1-X2),碱的密度ρL=1.297×10(kg/m),X1-X2=0.011/0.783,得:wv=13604(kg/h),X1=0.015。L=0.342(kmol/s),所以通过物料衡算得出进出塔的液、气组成为:wL=112752(kg/h)。0.5X1=0.015,则(wL/wv)(ρv/ρl)=0.5X2=0.001,112752÷13604×(1.36÷1297)=0.27。根据埃克特通用关联图,由横
8、坐标0.27查纵坐Y1=0.11,标为0.08,即:Y2=0.0055,20.2uFφψρvμL/(gρL)=0.08。V=0.1026kmol/s,查25mm的金属鞍环的填料因子φ=441,L=0.783kmol/s。液相校正系数ψ=1000/1297=0.77,3求填料层高度碱的黏度μL=4.0mPa·s,3.1
