发布时间 : 星期二 文章(完整版)化工原理课程设计——水吸收二氧化碳吸收塔更新完毕开始阅读
似为kL。
②
将其中涉及的物理量带入，g = 9.81 m/s2 ；σc查表
可知为33mN/m=0.033N/m;UL=WL/Ω=L*M/Ω, 30℃时水,at=114.2；密度为 ρ
L
=995.87 kg/m3；粘度为 μL=0.8015*10-3Pa?s；表面张力为σ
=71.18.mN/m=0.07118N/m,查表知ψ=1.45，30℃时二氧化碳在水中的扩散系数
L
DL=1.942*10-9m2/s。
所以：当L=1.3L1时，aw=114.199；当L=1.5L1时，aw=114.199；当L=1.8L1时，aw=114.199。
将aw的值代入①中，求得：当L=1.3L1时，kL=0.000884；当L=1.5L1时，kL=0.000887；当L=1.8L1时，kL=0.000848。
2)因为CM=n/V=ρL/ML=995.87/18=55.326,且KXaw=KLCMaw，所以，当L=1.3L1时，KXaw=55.326*114.199*0.000884=5.585；当L=1.5L1时，KXaw=5.604；当L=1.8L1时，KXaw=5.358。 7.填料层高度的计算
1)HOL=L/(KXaWΩ)=(45448.200*1.3/3600)/(5.585*1.539)=1.909(L=1.3L1) HOL=L/(KXaWΩ)=(45448.200*1.5/3600)/(5.604*1.767)=1.912(L=1.5L1) HOL=L/(KXaWΩ)=(45448.200*1.8/3600)/(5.358*2.270)=1.866(L=1.8L1)
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2)NOL=(X1-X2)/△XM,△XM=(△X1-△X2)/(ln△X1/△X2)=5.884(L=1.3L1)； 同理，NOL=4.063(L=1.5L1)；NOL=2.816(L=1.8L1)。 3)Z=NOL*HOL=1.907*5.884=11.221m(L=1.3L1); Z=7.748m(L=1.5L1)； Z=5.370m(L=1.8L1)。
将塔高进行圆整,分别为11.2、7.7、5.4。 4)整理以上数据得下表
液气比 1.3()min L(kmol/h) X1 uF(m/s) u(m/s) D(m) Z(m) LV23018.168 2.830*10-0.0551 40.04684 1.4 11.2 0.04029 1.5 7.7 1.5()min LV26559.425 2.453*10-0.0474 4 0.03290 1.7 5.4 1.8()min LV31871.309 2.044*10-0.0387 4 汇总比较，定L=1.5L1的为最佳方案。 8.填料层阻力
此外，h=3.2m，ρL=995.87kg/m,L=2112.586kg/m2·h,ρ
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V=9.268kg/m,GV=18336.079kg/m·h,因此，△P=155.917
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附属设备的选型或计算
1. 液体喷淋装置
液体分布器的作用：液体分布装置设于填料层顶部，用于将塔顶液体均匀分布在填料表面上，液体的分布装置性能对填料塔效率影响很大，特别是大直径、低填料层的填料塔，尤其需要性能良好的液体分布装置。
液体分布装置的种类多样，有喷头式、盘式、管式、槽式、槽盘式等，工业应用以管式、槽式及槽盘式为主。我选择槽盘式，因为它不仅是近年新开发的新型液体分布器，而且它兼具集液、分液及分气三种作用，结构紧凑，气液分布均匀，阻力较小，操作弹性高达10：1，适合用于各种液体喷淋量，近年来应用广泛在设计中优先选取。 2. 填料支承板
填料支承装置用于支承塔填料及其所持有的气体、液体的质量，同时起着气液流道及气体均布作用。故在 设计支承板是应满足下列三个基本条件：(1)自由截面与塔截面之比不小于填料的空隙率；(2)要有足够的强度承受填料重量及填料空隙的液体；(3)要有一定的耐腐蚀性。
用竖扁钢制成的栅板作为支承板最为常用，如图中的(a)。栅板可以制成整块或分块的。一般当直径小于500mm时可制成整块；直径为600～800mm时，可以分成两块；直径在900～1200mm时，分成三块；直径大于1400mm时，分成四块；使每块宽度约在300～400mm之间，以便拆装。
栅板条之间的距离应约为填料环外径的0.6～0.7。在直径较大的塔中，当填料环尺寸较小的，也可采用间距较大的栅板，先在其上布满尺寸较大的十字分隔瓷环，再放置尺寸较小的瓷环。这样，栅板自由截面较大，如图中的(c)所示。 当栅板结构不能满足自由截面要求时，可采用如图中的(b)所示的升气管式支承板。气相走升气管齿缝，液相由小孔及缝底部溢流而下。这类支承板，有足够齿缝时，气相的自由截面积可以超过整个塔德横截面积，所以绝不会在此造成液泛。
填料支承装置对于保证填料塔的操作性能具有重大作用。采用结构简单、自由截面较大、金属耗用量较小的栅板作为支撑板。为了改善边界状况，可采用大间距的栅条，然后整砌一、二层按正方形排列的瓷质十字环，作为过渡支撑，以取得
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较大的孔隙率。由于采用的是的填料，所以可用的十字环。
塔径D=1500mm，设计栅板由4块组成。且需要将其搁置在焊接于塔壁的支持圈或支持块上。分块式栅板，每块宽度为400mm，每块重量不超过700N，以便从人孔进行装卸。
本设计塔径D=1500mm，采用结构简单、自由截面较大、金属耗用量较小，由竖扁钢制成的栅板作为支承板，将其分成4块，栅板条之间的距离约为24.7mm。为了改善边界状况，可采用大间距的栅条，然后整砌一、二层按正方形排列的瓷质十字环，作为过渡支承，以取得较大的孔隙率。由于采用的是φ50mm的填料，所以可用φ75mm的十字环。
(a)栅板 b)升气管式 (c)十字隔板环层
图为三种支承板
3. 气体入口装置
1)填料塔的气体进口既要防止液体倒灌，更要有利于气体的均匀分布。对500mm直径以下的小塔，可使进气管伸到塔中心位置，管端切成45度向下斜口或切成向下切口，使气流折转向上。对1.5m以下直径的塔，管的末端可制成下弯的锥形扩大器。气体出口既要保证气流畅通，又要尽量除去夹带的液沫。最简单的装置是除沫挡板(折板)，或填料式、丝网式除雾器。
2)常压塔气体进出口管气速可取10～20m/s(高压塔气速低于此值)；由于本次设
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