填料吸收塔课程设计
填料吸收塔设计(附图)
填料吸收塔课程设计说明书专 业 化 学 制 药 班 级 制药061班 姓 名 X X X 班 级 序 号 49 指 导 老 师 X X 日 期 2008 – 5 – 18成 绩Xuzhou College of Industrial Technology目录前言 (2)水吸收丙酮填料塔设计 (2)一任务及操作条件 (2)二吸收工艺流程的确定 (2)三物料计算 (3)四热量衡算 (4)五气液平衡曲线 (5)六吸收剂(水)的用量Ls (5)七塔底吸收液浓度X1 (6)八操作线 (6)九塔径计算 (6)十填料层高度计算 (9)十一填科层压降计算 (13)十二填料吸收塔的附属设备 (13)十三课程设计总结 (15)十四主要符号说明 (16)十五参考文献 (17)十六附图 (18)前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。
板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。
填料分规整填料和散装填料两大类。
塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。
与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
水吸收丙酮填料塔设计一任务及操作条件①混合气(空气、丙酮蒸汽)处理量：12493/m h。
②进塔混合气含丙酮 2.34％(体积分数)；相对湿度:70％；温度:35℃；③进塔吸收剂(清水)的温度25℃；④丙酮回收率：90％；⑤操作压力为常压。
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计课程设计题目：填料吸收塔的设计教学院：化学与材料工程学院专业：化学工程与工艺（精细化工方向）学号：学生姓名：指导教师：2012 年 5 月31 日《化工原理课程设计》任务书2011～2012 学年第2学期学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(2009) 指导教师：工作部门：化工教研室一、课程设计题目：填料吸收塔的设计二、课程设计内容（含技术指标）1. 工艺条件与数据煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时处理含苯煤气2000m³；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。
2. 操作条件吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。
3. 设计内容①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计；②塔径的计算；③其他工艺尺寸的计算。
三、进度安排1．5月14日：分配任务；2．5月14日-5月20日：查询资料、初步设计；3．5月21日-5月27日：设计计算，完成报告。
四、基本要求1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。
设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。
应按设计程序列出计算公式和计算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。
设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。
设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。
填料吸收塔的设计化工原理课程设计
一、设计任务书1、设计题目：填料吸收塔的设计2、设计任务：试设计一填料吸收塔，用于脱除合成氨尾气中的氨气，要求塔顶排放气体中含氨低于200ppm，采用清水进行吸收3、工艺参数与操作条件（1）工艺参数表1—1（2）操作条件①常压吸收：P=②混合气体进塔温度：30℃③吸收水进塔温度：20℃。
4、设计项目：（1）流程的确定及其塔型选择；（2）吸收剂用量的确定；（3）填料的类型及规格的选定；（4）吸收塔的结构尺寸计算及其流体力学验算，包括：塔径、填料层高度及塔高的计算；喷淋密度的校核、压力降的计算等；（5）吸收塔附属装置选型：喷淋器、支承板、液体再分布器等；（6）附属设备选型：泵、风机附：1、NH3~H2O系统填料塔吸收系数经验公式：k G a=cG m WLnk L a=bWLP式中ka——气膜体积吸收系数，kmol/——液膜何种吸收系数，l/h GG——气相空塔质量流速，kg/——液相空塔流速，kg/WL2、（氨气—水）二成分气液平衡数据表1—3二、工艺流程示意图（带控制点）三、流程方案的确定及其填料选择的论证1、塔型的选择：塔设备是能够实现蒸馏的吸收两种分离操作的气液传质设备，广泛地应用于化工、石油化工、石油等工业中，其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。
在工业生产中，一般当处理量较大时采用板式塔，而当处理量小时多采用填料塔。
填料塔不仅结构简单，而且阻力小，便于用耐腐蚀材料制造，对于直径较小的塔，处理有腐蚀性的物料或要求压降较小的真空蒸馏系统，填料塔都具有明显的优越性。
根据本设计任务，是用水吸收法除去合成氨生产尾气的氨气，氨气溶于水生成了具有腐蚀性的氨水；本设计中选取直径为600mm，该值较小，且Φ800mm以下的填料塔对比板式塔，其造价便宜。
基于上述优点，因此本设计中选取填料塔。
2、填料塔的结构填料塔的主要构件为：填料、液体分布器、填料支承板、液体再分器、气体和液体进出口管等。
3、操作方式的选择对于单塔，气体和液体接触的吸收流程有逆流和并流两种方式。
水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计完整版
水吸收二氧化硫填料吸收塔--课程设计完整版水吸收二氧化硫填料吸收塔课程设计一、设计背景随着工业化的快速发展，大量的二氧化硫排放进入大气中，严重污染了环境。
为了降低二氧化硫的排放，采用填料吸收塔进行二氧化硫吸收是一种经济有效的技术。
本次课程设计旨在设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔，以控制工业二氧化硫排放。
二、设计要求1.设计一座水吸收二氧化硫填料吸收塔，要求能够有效地吸收工业排放的二氧化硫。
2.考虑填料吸收塔的经济性、可靠性和环保性。
3.确定最佳的操作条件，包括吸收液的流量、喷淋密度、填料高度等。
4.对填料吸收塔的设计进行优化，以提高吸收效率。
三、设计原理填料吸收塔是利用填料作为两相接触的表面，使二氧化硫气体能够与水充分接触。
在填料塔内，气相和液相逆流接触，二氧化硫气体通过填料表面的液膜扩散进入水中，从而降低气相中的二氧化硫浓度。
四、设计方案1.填料选择考虑到二氧化硫吸收的效率和经济的因素，选择聚丙烯鲍尔环作为填料。
聚丙烯鲍尔环具有高的比表面积和通量，可以增加气液接触面积，提高二氧化硫吸收效率。
2.结构设计填料吸收塔的结构包括塔体、进气管、出水管、填料支撑板和聚丙烯鲍尔环填料。
塔体采用圆形结构，直径为1.2m，高度为12m；进气管安装在塔顶部，用于引入二氧化硫气体；出水管位于塔底部，用于排出吸收后的废水；填料支撑板位于塔体中部，用于支撑聚丙烯鲍尔环填料。
3.操作条件在填料吸收塔的操作过程中，需要控制以下条件：（1）吸收液的流量：通过调整水泵的流量来控制吸收液的流量，使其保持在一个最佳值，以提高吸收效率。
（2）喷淋密度：通过调整喷嘴的数量和喷射角度来控制喷淋密度，使水能够均匀地分布在填料上，增加气液接触机会。
（3）填料高度：选择合适的填料高度，以确保气液充分接触，提高吸收效率。
五、设计优化1.增加填料层数：通过增加填料的层数，可以增加气液接触的机会，提高吸收效率。
但是填料层数过多会增加压降和塔的能耗，因此需要综合考虑。
化工原理填料吸收塔课程设计
化工原理填料吸收塔课程设计引言：填料吸收塔是化工工艺中常用的一种设备，用于将气体中的有害物质通过吸收剂吸附或反应的方式去除。
本次课程设计旨在通过对填料吸收塔的设计和工艺参数的优化，实现高效的气体净化效果。
一、填料吸收塔的基本原理及结构填料吸收塔是利用填料表面积大、内部通道多、与气体充分接触的特点，通过物理吸附或化学吸收的方式将气体中的有害成分去除。
其基本结构包括进气口、出气口、填料层和液体循环系统等。
二、填料的选择及特性填料是填料吸收塔中起到关键作用的部分，其选择应根据气体的性质和处理效果的要求来确定。
常用的填料包括球状填料、骨架填料和网状填料等，它们具有不同的表面积、孔隙率和液体分布性能，对吸收效果和塔内气液分布起到重要影响。
三、填料吸收塔的设计步骤及要点1. 确定气体的物理和化学性质，包括流量、温度、压力、组成等；2. 选择合适的填料类型和尺寸，考虑填料的表面积、孔隙率和液体分布性能；3. 确定填料层数和塔径高比，以及液体循环系统的设计参数；4. 进行塔内气液分布的模拟和优化，保证填料与气体充分接触；5. 进行设备的结构设计和材料选择，考虑耐腐蚀性和操作安全性；6. 进行设备的动态模拟和优化，确定最佳操作条件和效果。
四、填料吸收塔的性能评价及优化填料吸收塔的性能评价主要包括吸收效率、压降和能耗等指标。
通过调整填料层数、液体循环系统和操作条件等参数，可以实现吸收效率的提高和能耗的降低。
同时，还应考虑填料的寿命和维护等方面的因素，以保证设备的稳定运行和经济性。
五、填料吸收塔的应用及发展趋势填料吸收塔广泛应用于化工、环保和能源等行业，用于废气处理、脱硫和脱硝等工艺。
随着环保要求的提高和技术的进步，填料吸收塔的设计和优化将更加注重能耗和运行成本的降低，同时也将更加重视对废气中微量有害物质的去除效果。
结论：填料吸收塔作为一种重要的气体净化设备，在化工工艺中发挥着重要作用。
通过合理的设计和优化，可以实现高效的气体净化效果和能耗降低。
二氧化硫填料吸收塔的课程设计
二氧化硫填料吸收塔的课程设计二氧化硫填料吸收塔是一种常用的工业废气处理设备，其主要作用是将工业烟气中的二氧化硫（SO2）等有毒有害气体经过吸收液处理后转化为无害的硫酸或硫酸盐等物质。
以下是二氧化硫填料吸收塔的课程设计建议：一、设计任务设计一套二氧化硫填料吸收塔，对污染气体中的二氧化硫进行吸收处理，将其转化为硫酸盐等物质。
具体要求如下：1.设计一套单级立式填料吸收塔，应考虑吸收效率、填料摆放方式、液流量和泵选型等参数。
2.选择合适的吸收液，建立吸收液稀释与循环系统，并估算其化学消耗量。
3.设计吸收塔底部的收集槽，实现二氧化硫的收集和回收。
4.制定操作规程和紧急处理方案，保证设备的安全运行。
二、设计步骤1.确定设计参数，包括吸收液种类、填料类型和数量、吸收液循环流量和泵型号、收集槽尺寸和材质等。
2.进行吸收液配制试验，并根据试验结果确定吸收液的组成、浓度和稀释方案。
3.根据塔内流体动力学理论，优化填料摆放方式，选择合适的填料高度和层数。
4.设计吸收塔的结构和支撑体系，选择合适的材料和标准进行设计。
5.进行工艺流程模拟和设备性能计算，优化设计参数，并绘制各项工艺图纸。
6.制定操作规程和紧急处理方案，并进行模拟实验和应急演练。
三、注意事项1.设计中应充分考虑环保和安全要求，确保设备能够达到相关标准和指标。
2.设计中应注重填料的选择和摆放，以及吸收液的循环流量和泵选型，这对于吸收效率和设备运行费用有着重要的影响。
3.设计中应充分考虑设备的可维护性和易操作性，尽可能地降低运行成本。
4.设计完成后应进行安全评估和性能测试，确保设备的可靠性和稳定性。
总之，二氧化硫填料吸收塔的设计需要充分考虑各方面因素，以实现高效环保的处理效果。
同时，还要注重设备的安全运行和易操作性，并进行必要的测试和评估，确保设备能够在长期使用中保持良好的工作状态。
【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计
【课程设计】水吸收二氧化硫填料吸收塔的设计【综述】水吸收二氧化硫(SO2)填料吸收塔是一种重要的排放控制设备，它能够将工业废气中的SO2转换为亚硫酸盐，有效地净化空气污染。
水吸收二氧化硫填料吸收塔包括三部分：溶液填料，水池和水壶。
溶液填料一般由碳酸钙或膨润土组成，其中的小孔可以增加二氧化硫在填料表面的吸附。
水池前面的水壶可以源源不断地向填料供水，从而对工业废气中的SO2进行吸附和吸收。
【填料的选择】传统的水吸收二氧化硫填料吸收塔一般选用碳酸钙或膨润土作为溶液填料。
碳酸钙具有较强的吸附SO2的性能，但它容易受到H2SO4(硫酸)的影响，使得机器变得不稳定。
膨润土则有着较低的吸附性能，但具有更高的耐硫酸性，因此在高浓度的硫酸环境中，可以得到更优的效果。
【塔体的选择】水吸收二氧化硫填料吸收塔一般采用圆塔、矩形塔或多面塔这三种不同形式的塔体。
圆塔具有完整的弧形外观，适合一些低浓度的环境条件；矩形塔具有狭长的视窗，适合那些对空间和安装有较高要求的地方使用；多面塔具有多种多样的表面处理，能够满足不同空间要求。
【控制系统的设计】为了确保填料处于正常的吸收状态，在水吸收二氧化硫填料吸收塔中还要安装有一套控制系统。
比如安装湿度传感器、温度传感器、液位传感器等，用来实时监测水壶中的水位和湿度，从而保证吸收效果。
此外，还可以安装一个消防报警系统和一个紧急报警系统，以便及时处理应急事件。
【结论】水吸收二氧化硫填料吸收塔是重要的污染控制设备，它可以有效地将工业废气中的二氧化硫转换为亚硫酸盐，从而净化空气。
在设计水吸收二氧化硫填料吸收塔时，要按照工艺要求合理选择填料、塔体和控制系统，以确保吸收塔的良好性能和可靠运行。
吸收填料塔的课程设计
吸收填料塔的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解吸收填料塔的基本概念，掌握其工作原理和应用场景。
2. 学生能够掌握吸收填料塔的构造、性能参数及其对吸收效率的影响。
3. 学生能够掌握吸收填料塔的设计原则和计算方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行吸收填料塔的选型和计算。
2. 学生能够分析吸收填料塔在实际工程中的应用，并提出优化方案。
3. 学生能够通过实验和模拟等方法，验证吸收填料塔的设计效果。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到吸收填料塔在环保和节能领域的重要意义，增强环保意识。
2. 学生通过吸收填料塔的学习，培养解决实际工程问题的兴趣和自信心。
3. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和合作的能力。
课程性质：本课程为化学工程与工艺专业的一门专业课程，旨在帮助学生掌握吸收填料塔的基本理论、设计和应用。
学生特点：学生已具备一定的化学基础和工程观念，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合实际案例，采用理论教学、实验操作和课后练习相结合的方式，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题。
在教学过程中，注重培养学生的创新能力、实践能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 吸收填料塔的基本概念与工作原理- 吸收填料塔的定义及其在化工中的应用- 吸收填料塔的工作原理及分类2. 吸收填料塔的构造与性能参数- 填料的种类、结构及其对吸收效率的影响- 填料塔的流体力学性能和传质性能参数3. 吸收填料塔的设计原则与计算方法- 设计原则及其考虑因素- 填料塔的塔径、塔高、填料层高度等计算方法4. 吸收填料塔的选型与应用- 填料塔选型的原则及方法- 填料塔在化工、环保等领域的应用案例5. 实验与模拟- 吸收填料塔的实验操作方法- 计算机模拟在吸收填料塔设计中的应用教学大纲安排：第一周：吸收填料塔的基本概念与工作原理第二周：吸收填料塔的构造与性能参数第三周：吸收填料塔的设计原则与计算方法第四周：吸收填料塔的选型与应用第五周：实验与模拟教学及课后实践教学内容依据课程目标和教材章节进行安排，注重理论与实践相结合，通过讲解、案例分析、实验和模拟等多种方式，使学生掌握吸收填料塔的相关知识。
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填料吸收塔课程设计一设计任务书（一）设计题目过程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧水吸收SO2炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。
混合气体的处理量m3/h 2000含量（体积分数）10%混合气体SO2的回收率不低于97%SO2吸收剂的用量与最小用量之比 1.3（二）操作条件（1）操作压力常压（2）操作温度25℃（三）设计内容（1）吸收塔的物料衡算；（2）吸收塔的工艺尺寸计算；（3）填料层压降的计算；（4）液体分布器简要设计；（5）吸收塔接管尺寸计算；（6）绘制吸收塔设计条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二设计方案简介2.1方案的确定属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流用水吸收SO2不作为产品，故采用纯溶剂。
程。
因用水作为吸收剂，且SO22.2填料的类型与选择对于水吸收SO的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散2装填料。
在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。
阶梯环是对鲍尔环的改进。
与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。
由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。
锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。
阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
2.3设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计（一）吸收塔的物料衡算；（二）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三）设计液体分布器及辅助设备的选型；（四）绘制有关吸收操作图纸。
三、工艺计算3.1基础物性数据3.1.1 液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
由手册查得，25℃时水的有关物性数据如下：密度为ρL=997.1 kg/m3粘度为μL=0.0008937 Pa·s=3.2173kg/(m·h)表面张力为σL=71.97 dyn/cm=932731 kg/h2SO2在水中的扩散系数为 DL=1.724×10-9m2/s=6.206×10-6m2/h（依Wilke-Chang0.518r0.6()1.85910M TDVφμ-=⨯计算，查《化学工程基础》）3.1.2 气相物性数据设进塔混合气体温度为25℃，混合气体的平均摩尔质量为M Vm=Σy i M i=0.1×64.06+0.9×29=32.506g/mol 混合气体的平均密度为ρVm =PM/RT=101.325×32.506/（8.314×298.15）=1.3287kg/ m 3混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查手册得25℃空气的粘度为 μV =1.83 ×10-5Pa•s=0.066kg/(m•h) 查手册得SO 2在空气中的扩散系数为 D V =1.422×10-5m 2/s=0.051 m 2/h （依 1.7500()P T D D P T =计算，其中273K 时，1.013×10-5Pa 时SO2在空气中的扩散系数为1.22×10-5m 2/s ，查《化学工程基础》）3.1.3 气液相平衡数据由手册查得，常压下25℃时SO 2在水中的亨利系数为 E=4.13 ×103kPa 相平衡常数为m=E/P=4.13×103/101.3=40.76溶解度系数为 H=ρ/EM=997.2/4.13×103×18.02=0.0134kmol/kPa m 33.1.4 物料衡算(l). 进塔混合气中各组分的量近似取塔平均操作压强为101.3kPa ，故： 混合气量＝ 273.1512000()81.80273.152522.4=+kmol ／h混合气SO 2中量＝81.80×0.1＝8.18 kmol ／h＝8.18×64.06=542.01k g ／h设混合气中惰性气体为空气，则混合气中空气量＝81.8-8.18＝73.62kmol ／h＝73.62×29＝2135kg ／h(2)．混合气进出塔的摩尔组成120.18.18(10.97)0.0033273.628.18(10.97)y y =-==+- （3）混合气进出塔摩尔比组成 进塔气相摩尔比为111y 0.10.111y 10.1Y ===-- 出塔气相摩尔比为21(1)0.11(10.97)0.0033A Y Y ϕ=-=-=（4）出塔混合气量出塔混合气量=73.62+8.18×0.03=73.7836kmol/h=2135+542.01×0.03=2151.26kg/h（5）吸收剂（水）的用量L该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算12min 12()Y Y LY V X m-=-对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为X 2=0min 0.110.0033()39.540.11/40.760L V -==- 取操作液气比为min 1.3()L LV V = 1.339.5451.40LV=⨯= 51.473.623784.07L =⨯= kmol/h (6)塔底吸收液组成X 11212()()V Y Y L X X -=-173.62(0.110.0033)0.002083784.07X ⨯-==(7)操作线方程依操作线方程223784.07()0.003373.62L L Y X Y X X V V =+-=+ 51.40.0033Y X =+3.2填料塔的工艺尺寸的计算 3.2.1塔径的计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。
气相质量流量为w v =2000×1.3287=2657.4 kg/h液相质量流量可近似按纯水的流量计算，即 W L =3784.07×18.02=68188.94 kg/h 其中：ρL =997.1 kg/m 3 ρV =1.3287 kg/m 3g = 9.81 m/s 2 = 1.27×108 m/h 2 W V =2657.4 kg/hW L = 68188.94 kg/h μL =0.0008937 Pa·s（1）采用Ecekert 通用关联图法计算泛点气速u F 。
通用填料塔泛点和压降的通用关联图如下：图一填料塔泛点和压降的通用关联图（引自《化工原理》）图中u0——空塔气速，m /s；φ——湿填料因子，简称填料因子，1 /m；ψ——水的密度和液体的密度之比；g——重力加速度，m /s2；ρV、ρL——分别为气体和液体的密度，kg /m3；w V、w L——分别为气体和液体的质量流量，kg /s。
此图适用于乱堆的颗粒形填料，如拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环等，其上还绘制了整砌拉西环和弦栅填料两种规整填料的泛点曲线。
对于其他填料，尚无可靠的填料因子数据。
Eckert 通用关联图的横坐标为0.50.5w 68188.941.3287()()0.937w 2657.4997.1V L V L ρρ== 查图一查得纵坐标值为20.2u ()0.022g VF L Lρφμρ= 表一 散装填料泛点填料因子平均值填料类型填料因子，1/m D N16D N25 D N38 D N50 D N76 金属鲍尔环 410— 117 160 — 金属环矩鞍 —170 150 135 120 金属阶梯环 —— 160 140 — 塑料鲍尔环 550280 184 140 92 塑料阶梯环—260 170 127 — 瓷矩鞍 1100 550 200 226 — 瓷拉西环 1300832600410—（ 《化工原理课程设计》附录十一）查得：1170F m φ-= 0.20.20.0220.0229.81997.10.987/1701 1.32870.8937LF F V L g u m s ρφψρμ⨯⨯===⨯⨯⨯ （2）操作气速由以下公式计算塔径：（《化工原理课程设计》）4SV D uπ=对于散装填料，其泛点率的经验值为u /u F =0.5~0.85 取 u =0. 7u F =0.7×0.987=0.691m/s（3）塔径 由442000/36001.0123.140.691SV D m uπ⨯===⨯圆整塔径，取D =l.1m 。
（4）泛点率校核：22000/36000.585/0.785 1.1u m s ==⨯0.585100%59.27%(0.987F u u =⨯=在允许范围内） （5）填料规格校核：110028.94838D d ==> （6）液体喷淋密度校核： 取最小润湿速率为 （L w ）min=0.08 m 3/m·h 查填料手册得塑料阶梯环比表面积a t =132.5m 2/m 3U min=（L w ）min a t =0.08×132.5=10.6m 3/ m 2·h32min 268188.94/997.271.99m /0.785 1.1U m h U ==>⨯ 经以上校核可知，填料塔直径选用D =1100mm 合理。
3.2.2填料层高度计算 (1)传质单元数N OG1140.760.002080.08478Y mX *==⨯= 220Y mX *==解吸因数为:40.7673.620.7933784.07mV S L ⨯=== 气相总传质单元数为:12221ln[(1)]110.110ln[(10.793)0.793]9.85710.7930.00330OG Y Y N S S S Y Y **-=-+---=-+=--（2）传质单元高度的计算气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算0.10.20.750.052221exp 1.45w C L t L L t L t L L L L t a U a U U a a g a σσμρρσ-⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪=--⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭查表二:常见材质的临界表面张力值材质 碳 瓷 玻璃 聚丙烯 聚氯乙烯 钢 石蜡 表面张力, mN /m56617333407520得 C σ= 33 dyn/cm = 427680 kg/h 2 液体质量通量为:2268188.9471789.17/()0.785 1.1L U kg m h ==⨯ 气膜吸收系数由下式计算：0.050.20.750.1222842768071789.1771789.17132.571789.171exp 1.45932731132.5 3.2173997.1 1.2710997.1932731132.50.6047w t a a -⎧⎫⎛⎫⎛⎫⨯⎪⎪⎛⎫⎛⎫=--⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎩⎭=气体质量通量为:10.730.237V V t V G t V V V U a D k a D RT μμρ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭气体质量通量:222000 1.32872797.70/()0.785 1.1V U kg m h ⨯==⨯ 10.7322797.700.066132.50.0510.237132.50.066 1.32870.0518.3142980.0363/()G k kmol m hkPa ⨯⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭=液膜吸收系数由下式计算:211323121833260.009571789.17 3.2173 3.2173 1.27100.00950.6047132.5 3.2173997.1 6.20610997.11.320/L L L L w L L L L U g k a D m h μμμρρ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⨯⨯⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭= 查表三:常见填料塔的形状系数填料类型球形 棒形 拉西环 弧鞍 开孔环 Ψ值0.720.7511.191.45本设计填料类型为开孔环 所以 Ψ=1.45,则()1.11.130.0363132.50.6047 1.45 4.3769kmol / m kPa G G w k a k a h ψ==⨯⨯⨯=0.40.41.320132.50.6047 1.45122.71/L L w k a k a l hψ==⨯⨯⨯=又因u/u F =59.27﹪＞50﹪ 需要按下式进行校正，即1.4'2.2'19.50.51 2.60.5G G F L L F u k a k au u k a k a u ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦可得：()()()1.4'32.2'19.50.59270.5 4.3769 5.85kmol / m kPa 1 2.60.59270.5122.71124.41/G L k a h k a l h⎡⎤=+-⨯=⎣⎦⎡⎤=+-⨯=⎣⎦则()3''111.297kmol / m kPa 11115.850.0134124.41G G L K a h k aHk a===++⨯由273.621.297101.30.785 1.10.590OG Y G V VH K a K aP m==ΩΩ=⨯⨯⨯= （3）填料层高度的计算由0.599.857 5.82OG OG Z H N m ==⨯= 根据设计经验，填料层的设计高度一般为Z ′＝(1.2~1.5)Z (4-19)式中 Z ′——设计时的填料高度，m ；Z ——工艺计算得到的填料层高度，m 。