查表 ?P?116m?1 纵坐标为
u?P??V0.21.472?116?11.205 ?L???0.89370.2?0.030
g?L9.81997.1 散装填料压降填料因子平均值
填料类型 金属鲍尔环 金属环矩鞍 金属阶梯环 塑料鲍尔环 塑料阶梯环 瓷矩鞍环 瓷拉西环 查图5得
?P/Z?166.77Pa/m 填料层压降为
?P?166.77?6.6?1100.68Pa
填料因子, 1/m DN16 306 - - 343 - 700 1050 DN25 - 138 - 232 176 215 576 DN38 114 93.4 118 114 116 140 450 DN50 98 71 82 125 89 160 288 DN76 - 36 - 62 - - - 1.8 液体分布器简要设计
(1).液体分布器的选型
该吸收塔液相负荷较大，而气相负荷相对较小，故选用槽式液体分布器。 (2).分布点密度计算
按Eckert建议值，D=600mm时，取喷淋点密度为250点/m2。 布液点数为n=0.785×0.6×0.6×250=70.65点≈71点 按分布点几何均匀与流量均匀的原则，进行布点设计。
设计结果为：二级槽共设七道，在槽侧面开孔，槽宽度为45mm ，槽高度为210mm 。
两槽中心矩为90mm 。分布点采用三角形排列，实际设计布点数为 n=112点。 (3).布液计算 由Ls??4d02n?2g?H
取??0.60,?H?90mm 则d0=4mm
槽式液体分布器二级槽的布液点示意图
2辅助设备的计算及选型 2.1 填料支承设备
填料支承结构用于支承塔内填料及其所持有的气体和液体的重量之装置。对填料的基本要求是：有足够的机械强度;支承板的自由载面积不应小于填料层的自由截面积，以免气液在通过支承板时流动阻力过大，在支承板首先发生液泛；有利于液体的再分布；耐腐蚀，易制造，易装卸等。常用填料支承板有栅板型，
孔管型，驼峰型等，对于本设计的散装填料类型，选用孔管型支承装置。
2.2填料压紧装置
为防止在上升气流的作用下填料床层发生松动或者跳动，需在填料层上方设置填料压紧装置。对于本设计的散装填料类型，选用压紧网板。
2.3液体收集再分布装置
由于液体从塔顶流下时有向壁流动的趋势（称为壁流效应），并造成填料层内
传质面积减少，影响传质。因此，设置液体收集及再分布器来改善因壁流效应造成的液体在填料层内不均匀分布。由于槽盘式液体分布器兼有集液和分液的功能。故本设计采用槽盘式液体分布器。
2.4气体和液体的进出口装置
由 d?4Vs ?uVs 为流体的体积流量，m3/s u 为适宜的流体流速，m/s .
常压气体进出口管气速可取10~20m/s；液体进出口速度可取0.8~1.5 m/s
选用气体流速为15m/s,Vs?1500/3600?0.42m3/s,代入上式计算得：
d?189mm，圆整之后，气体进出口管径为d=200mm。
选液体流速为1.2m/s，由Vs?171.479?18.02/(3600?997.1)?0.00086m3/s 代入上公式得:d?27mm，圆整之后，液体进出口管径为d=30mm 底液出口管径：选择d?50mm
0.60.6设计一览表 课程设 计名称 水吸收丙酮填料吸收塔的设计 操作 条件 操作温度 ：25℃ 操作压力：常压 物性数据 液相 液体 密度 液体 粘度 液体表 面张力 丙酮在水中的扩散系数 重力加速度 997.1 kg/m3 混合气体平 均摩尔质量 混合气体 平均密度 混合气体 粘度 丙酮在空气 中的扩散系数 气相 30.45 g/mol 3.2173 kg/(m.h) 1.205 kg/m3 932731 4.776×10-6 m2/h 0.067 0.038 kg/(m.h) m2/h 1.27×108 m/h 气相平衡数据 丙酮在水中的亨利系数E 211.5 kpa 相平衡常数m 2.09 溶解度系数H 0.262kmol/(kPa?m3) 物料衡算数据 Y1 Y2 X1 X2 气相流量V 液相流量L (L/V) min L/V 0.0526 0.00158 0.0167 0 56.39 kmol/ h 171.45 kmol/ h 2.027 3.04 工艺数据 气相质液相质 量流量量流量塔径 （kg/h） （kg/h） 气相总 传质单 元数 气相总 传质单 元高度 填料层 高度 填料层压降 1807.5 3089.53 0.6m 7.74 0.71m 6.6m 1100.68pa 填料塔附件 除沫器 丝网式 液体分布器 二级槽 填料压紧装置 压紧网板 填料支承板 栅板型 液体再分布器 槽盘式
4.符号说明
a——填料的有效比表面积，m2/m3 at——填料的总比表面积，m2/m3 aw——填料的润湿比表面积，m2/m3 AT——塔截面积，m2；
C——计算umax时的负荷系数，m/s； Cs——气相负荷因子，m/s； d——填料直径，m； D——塔径，m；
DL——液体扩散系数，m2/s； Dv——气体扩散系数，m2/s ； ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气)； E——液流收缩系数，无因次; ET——总板效率，无因次； g——重力加速度，9.81 m/s2 ； h——填料层分段高度，m； HETP关联式常数；
hmax——允许的最大填料层高度，m； HB——塔底空间高度，m； HD——塔顶空间高度，m； HoG——气相总传质单元高度，m；
化工原理课程设计-填料吸收塔工艺设计
