金属环矩鞍填料 化工传质案例教学.doc

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1、已知：、、、，。金属环矩鞍填料：比表面积，堆积密度，个数，空隙率，干填料因子。解：（1）改造方案1.增加填料高度，保持不变2.增加填料高度，改变液体流量，使得吸收剂出口组成不变3.只增加液体流量4.提高操作压力，保持不变，令5.改变填料的有效比表面积，保持不变，令6.串联一个相同塔径的塔，保持不变（2）工艺计算方案一：增加填料高度，保持不变原工况物料衡算：校正项采用传质单元数法计算解析法——脱吸因数法：原工况：11新工况，当出塔气体组成时，不变；既填料塔高度增加即可。解析法——对数平均推动力法：原工况：新工况，当出塔气体组成时，不变

2、，不变；11既填料塔高度增加即可。方案二：增加填料高度，改变液体流量，使得吸收剂出口组成不变原工况；新工况，当出塔气体组成时，11既填料塔高度增加，此时，气体流量不变，液体流量变为，吸收剂出口组成不变。方案三：只增加液体流量L原工况：新工况：而与液体流量无关，即利用Excel单变量求解，得，所以，此方法不合适。11方案四：提高操作压力，保持不变，令又（4-1）其中，，即（4-1）化简为利用polymath6.0,解得即操作压力提高为原来的1.3倍，填料塔填料高度不变，可达到要求。方案五：改变填料的有效比表面积，假设保持不变，令原工况

3、：11新工况，当出塔气体组成时，又即有效比表面积为原来的1.308倍。原采用的DN38金属环矩鞍填料的比表面积，设新填料为DN25金属环矩鞍填料，其比表面积，其中，可达到要求。方案六：串联一个相同塔径的塔，保持不变原工况；11新工况，当串联一个相同塔径的吸收塔时，进第二个塔气体组成，出第二个塔气体组成时，即串联一个填料高度为1.017m的相同塔径的填料塔可满足要求11（3）方案比较序号改造方案特点备注一增加填料高度，保持不变1）在原来塔基础上加高，施工难度大2）改变较大，工程费用高1）塔增高后，空间高度是否允许，支架是否加高2）增高

4、后，原塔的受力负荷是否满足要求，需要进行校核，加固二增加填料高度，改变液体流量，使得吸收剂出口组成不变1）在原来塔基础上加高，施工难度大2）改变较大，工程费用高3）操作改变，操作费用增加1）操作改变，相应的管道设计是否合理2）塔增高后，空间高度是否允许，支架是否加高3）增高后，原塔的受力负荷是否满足要求，需要进行校核，加固三只增加液体流量1）不改变设备，费用最低1)计算求解不出来，该方案不成立11四提高操作压力，保持不变，令1）不改变设备，费用最低2）操作方案不变，工人容易掌握1）压力提高，所有管道，阀门，塔都需要进行核算，防止压力

5、过大2）需要增加压力控制装置，费用增加五改变填料的有效比表面积，保持不变，令1）基本不改变设备，费用较低2）操作方案不变，工人容易掌握，设备较好控制1）填料改变，孔隙率发生改变，流速会改变，需要进行核算，确保处理量六串联一个相同塔径的塔，保持不变1）不改变原塔，施工简单2）增加了一个新塔，设备费用大大增加1）考虑是否有空间再安装一个塔2）新塔与旧塔是否会相互影响，需要重新校正计算11（3）实施方案确定对所有方案进行比较，达到要求的方案中，其中方案五（改变填料的有效比表面积）是最简易，费用较低的一种方案，所以决定采用方案五设施改造。改

6、造后处理量核算：原工况：新工况，当出塔气体组成时，采用新填料为DN25金属环矩鞍填料，其比表面积，又利用polymath6.0解得11新填料为DN25金属环矩鞍填料，其比表面积，此时气液比为原先的0.539倍，如果气体流量（处理量）不变，那么吸收剂变为原先的0.539倍。11