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1、填料塔的设计毕业论文第一章工艺计算1.1吸收剂用量及吸收溶液深度1.1.1惰性气体流量V＝(1－0.1)=(1-0.1)=350.4kmol/h1.1.2最小气液比按设计条件中的平衡数据，表1.1.1氨溶夜的温度/氨在溶液中的浓度/（kmol）氨在气相中的平衡浓度/（kmol/kmol空气）200023.50.0050.056260.010.010290.0150.01831.50.020.027340.0250.0436.50.030.05439.50.0350.07463420.040.09744.50.045
2、0.125470.050.156在X－Y坐标图上绘平衡曲线，如图1.1.1所示Y1＝＝0.11Y2＝Y1（1－η）＝0.111（1－0.95）＝0.00556可从图1.1.1中查得Y1＝0.111时的X值X＝0.0425图1.1.1故得最小气液比()min===2.481.1.3最小吸收剂用量故最小吸收剂用量Lmin=（）minV＝2.48×350.4＝869kmol/h而吸收剂用量为其最小用量的1.1倍，可得吸收剂用量L＝1.1Lmin=1.1×869=955.9kmol/h631.1.4吸收液浓度从全塔范围内氨
3、的衡算=即：＝解得吸收液浓度X1＝0.03871.2泛液速度按塔顶情况计算。为了方便，操作温度、压强取平均会值。气体千摩尔流量Vv==×=352.4kmol/h1.2.1塔顶混合气体平均分子量Mm,2=Maya,2+MNH3,2式中Ma—空气平均分子量，Ma=28.84kg/kmolMNH3—氨气平均分子量，MNH3=17.03kg/kmolYa,2—塔顶混合气中空气浓度，摩尔分率。Ya,2==0.9943YNH3,2—塔顶混合空气中氨气的浓度，摩尔分率YNH3,2＝＝0.0057故得M2＝28.84×0.9943
4、+17.03×0.0057＝28.77kg/kmol63气体密度ρV==kg/m3液体密度ρl=992.2kg/m4因此1.2.2填料的选择选用Φ50金属鲍尔环表1.2.1外径高×厚比表面积a空隙率个数堆积密度干填料因子a/3湿填料因子Φ/m-1/mm×mm/m2m-3/m3m-3/个·m-/kg·m-3/m-1/m-15050×1112.30.949650039513113063图1.2.1用Bain-Hongen关联式计算式中uf—泛点空塔气速，m/s;G—重力加速度，m/s2;a/—干填料因子，m-1;,—气
5、相，液相密度，kg/m3;—液相黏度，cP;L,G—液相，气相流量kg/h；A—常数，见表1-2；—填料空隙率；表2.1.263由已知得，g=9.81kg/s2,a/=294m-1,=1.12kg/m3,=992.2kg/m3=90×10-6Pa·s,L=17206.2kg/h,G=10138.5kg/h填顶气体的质量流量WV=Vv·Mm,2=352.4×28.77=10138.5kg/h;吸收剂是纯水，其质量流量为WL=L=955.9×18=17206.2kg/h。代入数据得：lg解得uF=4.3m/s.1.3塔
6、径的估算按经验，适宜空塔气速u为泛点气速uF的50%～80%，取60%60%uF=0.6×4.3=2.6m/s塔径D＝==1.17m.圆整后塔径取1200mm.核算空塔气速u===2.45m/s=56%uF63符合要求。1.4液体喷淋密度的验算U=式中U—液体喷淋密度，m3/(m2·h);LK—液体喷淋质量，m3/h;D—塔料塔直径，m;为使填料能获得良好的湿润，塔内液体喷淋密度应不低于某一极限值，此极限值称为最小喷淋密度，以Umin表示。对于散装填料，其最小喷淋密度通常采用下式计算，即Umin=(Lw)min·a
7、t式中Umin—最小喷淋密度，m3/(m2·h);(Lw)min—最小湿润速率，m3/(m·h);At—塔料的总比表面积，m2/m3;对于直径不超过75mm的散装填料，最小湿注速率(Lw)min为0.08m3/(m·h)则Umin=0.08×112.3=8.984m3/(m·h)而Lh==17.34m3/h;实际液体喷淋密度U＝==15.4m3/(m·h)>Umin;故满足最小喷淋密度的要求。1.5填料层高度的计算：、Z＝HOGNOG＝；传质单元高度的计算V＝350.4kmol/h;KY=200kmol/(m3·h
8、);所以传质单元高度Hog===1.55m;631.5.1传质单元数的计算根据（X1,Y1）和（X2，Y2）在图中作操作线，从图读出若干塔截面上的推动力（Y－Y），并算出相应的，其结果列于下表表1.5.1YY×Y－Y×0.005600.00561800.010.00150.0085117.60.020.0040.001662.50.030.0080.0215
